2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of an alter ego robot to expand social connections for students with severe multiple disabilities
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18K02771
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| Research Institution | National Institute of Technology, Kumamoto College |
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Principal Investigator |
柴里 弘毅 熊本高等専門学校, 制御情報システム工学科, 教授 (60259968)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大塚 弘文 熊本高等専門学校, 制御情報システム工学科, 教授 (10223869)
加藤 達也 熊本高等専門学校, 制御情報システム工学科, 助教 (10707970)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 特別支援教育 / 福祉人間工学 / アシスティブテクノロジー / 分身ロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは，障害による物理的な操作上の不利や障壁を工学的立場から軽減し支援を行う「アシスティブテクノロジー」を基軸とした社会実装型の研究を実践している．社会実装とは，研究開発成果を社会で利用・展開して，社会に内在する具体的な問題を解決する取り組みを指す．これまで，高専が得意とする基盤技術を活用し，特別支援学校の重度重複障害クラス，および訪問教育課程の児童生徒のニーズに応える教育教材や支援機器の開発に継続的に取り組んでいる．児童生徒は肢体不自由と知的障害の重複障害があるため，1人につき教諭1名の体制で授業が行われており，教諭と密度の濃い関係を構築できることが特徴である．一方，個々の特性や持てる力が異なるため，児童生徒間のコミュニケーションを持たせる取り組みを頻繁に行うのが困難，社会との繋がりが希薄になりやすいなどの問題を抱えている．この問題解決のため，特別支援学校に通う児童生徒間のコミュニケーション活性化を目的としたプロトタイプロボットを製作した．現在は，ARマーカを目標としてビジュアルフィードバックにより移動するプロトタイプが完成した段階にある．ARマーカを用いることで使用場面や環境，認識対象の変更に柔軟に対応することが可能となった．また，ロボットの移動機構にはオムニホイールを使用した．オムニホイールはロボットの姿勢を保ったまま移動方向を変えることが可能で，対象を見失う危険を軽減させることができる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
重度の重複障害がある対象者の残存能力により操作が行われるため，ロボットの精細な制御は困難である．そこで，分身ロボットには，一部，自律した動作が求められる．これを実現するために，使用場面や環境，認識対象の変更に柔軟に対応できる「ARマーカ」を用いて環境の認識を行う．また，ロボットの移動機構にはオムニホイールを使用し，モータの制御にはArduinoとモータシールドを採用した．オムニホイールはロボットの姿勢を保ったまま移動方向を変えることが可能である．したがって，分身ロボットのカメラでARマーカを捉えたまま移動が可能となり，対象を見失う危険を軽減させることができる．また，分身ロボットに学習場面に応じた感情や台詞を表示させる機能，音楽や台詞を出力する機能を付加した．これにより，ロボットは生徒の分身であるということを周囲に意識づける効果が期待される．なお，プロトタイプの分身ロボットでは，動作指令に生徒が普段から使用している押しボタンスイッチやピエゾスイッチを用いた．ピエゾスイッチによる入力を移動開始合図として，ARマーカを認識しながらビジュアルフィードバックにより動作する分身ロボットについての基本動作実験は完了している．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後，感情を表現するためのディスプレイ部についての感性評価を行い，分身として周囲に認知されるために必要な情報提示手法について検討する．また，ピエゾスイッチに限らず，分身ロボットを制御するためのインターフェースとして，筋電位信号を用いる方法や視線入力の方法など，残存能力に応じた新たなインターフェースを検討する．
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| Causes of Carryover |
ロボットセンサやPCを新規に導入せず，現有機器を使用したため．平成31年度（令和頑年度）にセンサ，および，PCを導入し改良型の分身ロボットを作成する．
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