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Realization of a Life Support Robot that Plays and Interacts with Children through Dynamic Physical Contact

Research Project

Project/Area Number 20K04389
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
Research InstitutionOsaka Institute of Technology

Principal Investigator

Hiroi Yutaka  大阪工業大学, ロボティクス&デザイン工学部, 准教授 (80405927)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywordsロボティクス / ヒューマン・ロボットインタラクション / 遊びロボット / 生活支援 / 子ども / ロボットアバタ
Outline of Research at the Start

近年,少子化や一人っ子の増加の影響により,子どもの運動能力の低下が指摘されている.本研究の目的は,ロボットと子どもが共に走る状態で,ロボットが子どもに“タッチする”ことが可能な「子どもと遊ぶ生活支援ロボット」を実現することである.これが実現すると,人に対して,より安全・安心に振る舞うロボットが開発出来る.本ロボット開発には,「ルールが簡潔」かつ「役割が明確化」されている“鬼ごっこ”を開発モデルとして取り扱う.本開発モデルを用いることで,ロボットの特性評価を効率的に行うことが可能となる.

Outline of Final Research Achievements

We are developed a robot that plays tag as “it.” The robot used a 2-D Laser Range Finder to track the player. It chased the player by generating a circle around the nearest player and moves towards the target point on the circle. Then, the robot touched the player at the nearest point of the player and moves away. To implement the touch behavior, we implemented two arms on the robot. When the robot approaches the player's vicinity, the arm facing the player is deployed horizontally to perform the touch operation. The arms have one degree of freedom and deactivate when the threshold for touch is exceeded. The purpose of this research is to verify the behavior of a one-degree-of-freedom arm that can perform touch operation on an ogre robot playing tag.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年,少子化や一人っ子の増加の影響により,子どもの運動能力の低下が指摘されている.本研究は,ロボットと子どもが共に走る状態で,ロボットが子どもに“タッチする”ことが可能な「子どもと遊ぶ生活支援ロボット」の実現を目指した.これまでの生活支援ロボットでは共に動いた状態で“タッチする”は実現が困難であった.本システムが確立されると,家事支援,伝統的遊びの継承,子ども同士のコミュニティ支援,リレーのコーチロボット等への応用展開が可能になる.

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] A Robotic System for Remote Teaching of Technical Drawing2023

    • Author(s)
      Hiroi Yutaka、Ito Akinori
    • Journal Title

      Education Sciences

      Volume: 13 Issue: 4 Pages: 347-347

    • DOI

      10.3390/educsci13040347

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Path Following Algorithm with Small Error for Guide Robot2023

    • Author(s)
      Wakabayashi Hironobu、Hiroi Yutaka、Miyawaki Kenzaburo、Ito Akinori
    • Journal Title

      Lecture Notes in Networks and Systems

      Volume: 642 Pages: 56-67

    • DOI

      10.1007/978-3-031-26889-2_6

    • ISBN
      9783031268885, 9783031268892
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a Teleoperated Play Tag Robot with Semi-Automatic Play2022

    • Author(s)
      Kasai Yoshitaka、Hiroi Yutaka、Miyawaki Kenzaburo、Ito Akinori
    • Journal Title

      2022 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)

      Volume: - Pages: 165-170

    • DOI

      10.1109/sii52469.2022.9708883

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a Mobile Robot That Plays Tag with Touch-and-Away Behavior Using a Laser Range Finder2021

    • Author(s)
      Kasai Yoshitaka、Hiroi Yutaka、Miyawaki Kenzaburo、Ito Akinori
    • Journal Title

      Applied Sciences

      Volume: 11 Issue: 16 Pages: 7522-7522

    • DOI

      10.3390/app11167522

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Light-weight Hand-waving Gesture Recognition Method Using Kinect V2 and Frequency Analysis2021

    • Author(s)
      Misaki Yuki、Hiroi Yutaka、Ito Akinori
    • Journal Title

      Proc. of the 2021 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2021)

      Volume: - Pages: 750-755

    • DOI

      10.1109/ieeeconf49454.2021.9382709

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 人追従への3DLiDARの点群押しつぶし手法適用に関する考察2023

    • Author(s)
      北本宙, 廣井富
    • Organizer
      日本機械学会関西支部関西学生会2022年度学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 鬼ごっこロボットのための1 自由度アームを用いたタッチ動作の検討2022

    • Author(s)
      可西慶宇, 廣井富, 宮脇健三郎, 伊藤 彰則
    • Organizer
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門(SI2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 鬼ごっこロボットのためのリュックサック型タッチデバイスの試作2022

    • Author(s)
      星村駿, 廣井富,可西慶宇, 宮脇健三郎, 伊藤彰則
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 道案内ロボットのための距離誤差の少ない経路追従手法の開発―実機による検証―2022

    • Author(s)
      若林広悦, 廣井富, 宮脇健三郎, 伊藤 彰則
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 距離誤差の少ない経路追従手法を実装した道案内ロボットの運用に向けた取り組み2022

    • Author(s)
      若林広悦, 廣井富, 宮脇健三郎, 伊藤 彰則
    • Organizer
      第40回日本ロボット学会学術講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 人へのタッチを志向したロボットの人への接近手法の提案 -鬼ごっこロボットの開発-2021

    • Author(s)
      可西慶宇, 廣井富, 宮脇健三郎, 伊藤彰則
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 鬼ごっこロボットのための複数人への追跡手法の提案2021

    • Author(s)
      可西慶宇, 廣井富, 若林広悦, 宮脇健三郎, 伊藤彰則
    • Organizer
      第39回日本ロボット学会学術講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 道案内ロボットのための距離誤差の少ない経路追従手法の提案2021

    • Author(s)
      若林広悦, 廣井富, 宮脇健三郎, 伊藤 彰則
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会SI2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 人と並んだ状態で人追従可能なロボットシステムに関する基礎的検討2020

    • Author(s)
      廣井富 , 朝倉大裕 , 中田海地 , 伊藤彰則
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMECH 2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Kinect による低演算量な腕振り動作の検出法とその評価2020

    • Author(s)
      御崎雄貴,廣井富,伊藤彰則
    • Organizer
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門(SI2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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