2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of the Bunraku Robot Which can be Operated by One Person
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19K12175
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| Research Institution | Kagawa National College of Technology |
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Principal Investigator |
山崎 容次郎 香川高等専門学校, 機械工学科, 教授 (60259942)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
逸見 知弘 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 准教授 (00413849)
滝 康嘉 香川高等専門学校, 電子システム工学科, その他 (00455180)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 人形浄瑠璃 / 文楽ロボット / 対数螺旋曲線 / 補間曲線 / もみじ手 / ２次フィルタ / 二峰性 / 動作生成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和2年度は，1）浄瑠璃人形の脚動作の分析と脚機構の開発，2）「もみじ手」機構の開発とそれを含む左腕の動作の分析と制御，3）腕の螺旋運動における人間らしさの分析と実現，の3点を中心に取り組んだ。
浄瑠璃人形の脚の動かし方を分析し，脚機構に必要な最低限の動作を抽出した。1自由度のリンク機構で実現できる見通しを得たが，機構的な問題点や制御システムの構築の遅れから試作に留まっている。また,移動機構に浄瑠璃人形を搭載し,ロボット化に伴う重量増加分を補償する定加重ばねを用いた自重補償機構も組み込んだ。
女性の浄瑠璃人形の手は「もみじ手」と呼ばれ，儚さを表現する上でその動きは重要となる。そこで，四節リンク機構を用いて「もみじ手」の指関節との連動を実現し, 「もみじ手」を動かす従来方式のワイヤー式よりも確実な動作を可能にした。さらに，演目中の1分間を対象として，その間の動作から左腕の予備動作，複数の本動作，帰還動作を抽出するとともに，「もみじ手」も含めた動作を模倣させることを検討した。また，運動学的観点と人間らしさの観点から対数螺旋曲線で2つの動作をつなぐための補間方法を考案し，厳正補間と近似補間の2種類の補間方法を開発した。しかし，どちらも最適化が必要であり，収束方法やパラメータ設定に課題が残っている。
徳島県立阿波十郎兵衛屋敷で定期公演を担当している座の協力を仰ぎ，右手を含む浄瑠璃人形の螺旋運動を再撮影し2次元動画解析を行った。撮影においてマーカーの改良を行うことで，手先速度が二峰性を持つことを見出した。左腕ロボットアームへの実装では，媒介変数に2段階の2次フィルタを導入したのでパラメータ調整に課題が残るものの，実際の浄瑠璃人形に似た手先速度特性を持つ動作を行わせることが可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルスの波及に伴う遠隔授業期間や県外出張禁止期間の影響を受け，予定していたロボットの設計製作や徳島県の阿波十郎兵衛屋敷でのロボット実演・ヒアリングなどが実施できなかった。特に，3次元モーションキャプチャの導入については令和3年度以降に見送った。また，研究が進んだ点についても，学会発表や論文化，ホームページでのアップといった成果発表が間に合わなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度には，1）対数螺旋曲線による2点補間曲線の生成，2）媒介変数に2段階の2次フィルタを用いた手先の動作生成，3）手先速度が二峰性を持つ螺旋運動の実現，といった人間らしい動作に関する成果が得られており，これらをさらに掘り下げて，令和3年度には電気学会の電子・情報・システム部門大会などで発表予定である。
手先速度の二峰性については人間の動作が持つ周期性やリズムといった観点からも分析を進め，浄瑠璃人形が持つ感情による動作の違いについても分析する予定である。このため，人形やロボットの動作に対して，人形遣いの方や一般の観覧者の方に対するアンケート調査を実施し，SD法や因子分析等の調査分析を実施する。また，得られた結果については，順次，論文にまとめ発表する。
また，令和2年度に試作した脚機構については，機構的な問題を改良した上で歩行や正座の動作生成について検討する。さらに，浄瑠璃人形が表現するもみじ手を含めた手先の動作についての動作生成法も研究課題とする。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの波及に伴って，遠隔授業期間が設けられたことや県外出張禁止などの影響，さらには，予定していたロボットの設計製作や徳島県の阿波十郎兵衛屋敷でのロボット実演・ヒアリングなどが実施できなかったことが主な理由である。このため，令和2年度に予定した研究の主な事柄は令和3年度にて行い，さらに研究期間も１年ずらせて令和4年度まで続けることを希望している。
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