2021 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, 電子情報システム工学系CIグループ, 教授 (60259968)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大塚 弘文 熊本高等専門学校, 企画運営部, 教授 (10223869)
加藤 達也 熊本高等専門学校, 電子情報システム工学系CIグループ, 助教 (10707970) [Withdrawn]
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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，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を製作した．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ており，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．現在は，分身ロボットの段差踏破能力向上のための改良と視線入力による制御に関する研究を行っている．
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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．現在は，身体機能の低下した利用者を想定した視線入力による制御実験，および，段差踏破能力向上のための改良を行っている．
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| Strategy for Future Research Activity |
分身ロボットのインターフェースとして，視線を利用した制御方法について研究を進める．難病の一つであるALSは筋肉が萎縮する病気で，進行すると全身の随意的な運動が困難になる．しかしながら，眼球運動は最も長く残存する機能であることが知られている．視線入力を制御に用い，ALSの進行した患者や重度重複障害者が使用できるインターフェースの開発を試みる．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの感染拡大の影響により，旅費の支出が無かったため．翌年度の研究成果の発表などに使用する予定である．
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