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2016 Fiscal Year Annual Research Report

人のような存在感を持つ半自律遠隔操作型アンドロイドの研究

Research Project

Project/Area Number 25220004
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

石黒 浩  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (10232282)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平田 勝弘  大阪大学, 工学研究科, 教授 (00403139)
小川 浩平  大阪大学, COデザインセンター, 助教 (10586027)
開 一夫  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (30323455)
石井 カルロス寿憲  株式会社国際電気通信基礎技術研究所, 石黒浩特別研究所, グループリーダー (30418529)
吉川 雄一郎  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60418530)
岩井 儀雄  鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70294163)
Project Period (FY) 2013-05-31 – 2018-03-31
Keywordsアンドロイド / 遠隔操作 / 社会性 / 認知科学 / 知能ロボティクス
Outline of Annual Research Achievements

以下の3つの研究課題について研究に取り組んだ.
一つ目は,人と多様な相互作用が可能なアンドロイドの開発である.平成28年度の研究進捗状況報告書でも述べたように,リニア電磁アクチュエータを用いて全身アンドロイドを構成することが難しくなったが,腕や足や首などの部分的な構造を再現し,リニア電磁アクチュエータの可能性検証した.遠隔操作の自律化研究として,操作者の音声から,口唇,頭部,上半身の動作を生成する研究を進め,画面を見ながら話すだけで,簡単にアンドロイドやロボットを遠隔操作できるシステムを実現した.
二つ目は,社会的存在としての機能の実現である.対話の認知科学的モデル化については,タッチパネル対話を社会的場面に拡張して,対話のモデル化を進めた.半自律型遠隔操作機能の実現については,遠隔操作にフォースフィードバック付きのジョイスティックを導入し,操作者の意図を先読みしたり,操作者の意図を操作するように,半自律的に動く遠隔操作システムを実現し,その操作性を実験により確認した.
三つ目は,現実社会におけるアンドロイドの社会参加の実現である.
開発したアンドロイドを用いて実証的な研究に取り組む一方で,遠隔操作の利便性を高める研究に取り組んだ.遠隔操作からの自律動作の生成については,社会的存在としての機能で述べたように,操作者の意図を先読みしながら,半自律的に動く遠隔操作システムとして開発に取り組んだ.
BMIを用いた遠隔操作においては,これまでの研究成果を論文として取りまとめるとともに,単なる動作の伝達ではなく,感情や物事への集中度合いなど,人間の内面を反映させる基礎研究にも取り組んだ.また,VR技術を用いた身体感覚転移の研究にも取り組んだ.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

人と多様な相互作用が可能なアンドロイドの開発では,特に,遠隔操作の理事塚の研究が着実に進捗している.また,社会的存在としての機能については,ジョイスティックなどを用いた半自律遠隔操作の研究を着実に進捗させることができた.実社会におけるアンドロイドの社会参加の実現では,開発したアンドロイドを用いた実証的に研究に取り組むとともに,BMIだけでなくVR技術を用いた身体感覚転移の研究にも取り組むことができた.

Strategy for Future Research Activity

おおむね順調に研究は進んでいる.今後は,研究の終結に向けて,特に複数モダリティを用いた半自律遠隔操作システムの完成度を向上させるとともに,研究成果を書籍として取りまとめる.

  • Research Products

    (48 results)

All 2017 2016

All Journal Article (18 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 7 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 16 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] わずかな感情変化を表現可能なアンドロイド動作の生成モデルの提案2017

    • Author(s)
      境 くりま,港 隆史,石井 カルロス寿憲,石黒 浩
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 D

      Volume: J100-D No.3 Pages: pp.310-320

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 受動的応答性調整機構の上肢筋骨格ロボットへの適用(An Application of Adjustable Response Mechanism to the Musculoskeletal Robot)2017

    • Author(s)
      Kenji Urai, Yoshihiro Nakata, Yutaka Nakamura and Hiroshi Ishiguro
    • Journal Title

      Transactions of the JSME (in Japanese) / 日本機械学会論文集

      Volume: Vol.83, No.845 Pages: -

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00247

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] アンドロイドメディアの可能性とマツコロイド2017

    • Author(s)
      石黒 浩、 岸 英輔、 吉無田 剛
    • Journal Title

      情報処理学会デジタルプラクティス

      Volume: Vol.8、No.1 Pages: 5-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 操作者の笑い声に基づく遠隔操作型アンドロイドの笑い動作生成2017

    • Author(s)
      船山智, 港隆史, 石井カルロス寿憲, 石黒浩
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 58(4) Pages: 932-944

  • [Journal Article] わずかな感情変化を表現可能なアンドロイド動作の生成モデルの提案2017

    • Author(s)
      境くりま, 港隆史, 石井カルロス寿憲, 石黒浩
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 D

      Volume: J100-D(3) Pages: 310-320

    • DOI

      10.14923/transinfj.2016PDP0032

  • [Journal Article] 身体と外見の共起属性を用いた人物対応付け2017

    • Author(s)
      中野 翔太, 四元 辰平, 吉村 宏紀, 西山 正志, 岩井 儀雄, 菅原 一孔
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 D

      Volume: J100-D Pages: 104-114

    • DOI

      10.14923/transinfj.2016JDP7042

    • Open Access
  • [Journal Article] The Importance of Visual Feedback Design in BCIs; from Embodiment to Motor Imagery Learning2016

    • Author(s)
      Maryam Alimardani, Shuichi Nishio, Hiroshi Ishiguro
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 161945 Pages: Pages 29-47

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Removal of proprioception by BCI raises a stronger body ownership illusion in control of a humanlike robot2016

    • Author(s)
      Maryam Alimardani, Shuichi Nishio, Hiroshi Ishiguro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: Vol.6, No.33514 Pages: -

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The interactive effects of robot anthropomorphism and robot ability on perceived threat and support for robotics research.2016

    • Author(s)
      Yogeeswaran, K., Zlotowski, J., Livingstone, M., Bartneck, C., Sumioka, H., and Ishiguro, H.
    • Journal Title

      Journal of Human-Robot Interaction

      Volume: Vol.5, No. 2, 2016, Pages: Pages 29-47

    • DOI

      10.5898/JHRI.5.2

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Adaptive Whole-Body Dynamics: An Actuator Network System for Orchestrating Multijoint Movements2016

    • Author(s)
      Hideyuki ryu, Yoshihiro Nakata, Yutaka Nakamura, and Hiroshi Ishiguro
    • Journal Title

      Robotics & Automation Magazine

      Volume: Volume: 23 Issue: 3 Pages: pp.85 - 92

    • DOI

      10.1109/MRA.2016.2582725

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] On the human perception of dissimilarities between postures of humanoids2016

    • Author(s)
      Fransiska Basoeki and Fabio DallaLibera and Hiroshi Ishiguro
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: Vol. 30, Number 21 Pages: 1395-1405

    • DOI

      10.1080/01691864.2016.1216724

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study on a Pneumatically Actuated Robot for Simulating Evolutionary Developmental Process of Musculoskeletal Structures2016

    • Author(s)
      Hideyuki Ryu, Yoshihiro Nakata, Yuya Okadome, Yutaka Nakamura, and Hiroshi Ishiguro
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: vol.28, no.2 Pages: pp.226-233

    • DOI

      10.20965/jrm.2016.p0226

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intimacy in Phone Conversations: Anxiety Reduction for Danish Seniors with Hugvie2016

    • Author(s)
      Ryuji Yamazaki, Louise Christensen, Kate Skov, Chi-Chih Chang, Malene F. Damholdt, Hidenobu Sumioka, Shuichi Nishio, Hiroshi Ishiguro
    • Journal Title

      Frontiers in Psychology

      Volume: Vol.7 No.537 Pages: pp.1-9

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 自律・遠隔操作の曖昧化によるロボット操作者との対話感覚の創出2016

    • Author(s)
      田中 一晶, 山下 直美, 中西 英之, 石黒 浩
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: Vol.57 No.4 Pages: pp.1108-1115

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 人道知能と自律型アンドロイド2016

    • Author(s)
      石黒 浩
    • Journal Title

      人工知能

      Volume: Vol. 31 No.5 Pages: 612-613

  • [Journal Article] 感情でつながる、感情でつなげるロボット対話システム2016

    • Author(s)
      小川 浩平、住岡 英信、石黒 浩
    • Journal Title

      人工知能

      Volume: Vol. 31 No.5 Pages: 650-655

  • [Journal Article] アンドロイドとのタッチディスプレイ会話における選好の変化:半強制的な選択の影響について2016

    • Author(s)
      渡辺美紀、小川浩平、吉川雄一郎、石黒浩
    • Journal Title

      認知科学

      Volume: Vol.23, No.4 Pages: p.411-419

  • [Journal Article] ミナミちゃん:販売を通じたアンドロイドの実社会への応用と検証2016

    • Author(s)
      渡辺美紀,小川浩平,石黒浩
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: Vol.57 No.4 Pages: pp.1251 - 1261

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 驚き発話に伴う表情および動作の分析2017

    • Author(s)
      石井カルロス寿憲, 港隆史, 石黒浩
    • Organizer
      日本音響学会2017年春季研究発表会 (ASJ2017 Spring)
    • Place of Presentation
      明治大学生田キャンパス(神奈川県・川崎市)
    • Year and Date
      2017-03-15 – 2017-03-17
  • [Presentation] 会話ロボットのための談話機能推定2017

    • Author(s)
      劉超然, 石井カルロス寿憲, 石黒浩
    • Organizer
      日本音響学会2017年春季研究発表会 (ASJ2017 Spring)
    • Place of Presentation
      明治大学生田キャンパス(神奈川県・川崎市)
    • Year and Date
      2017-03-15 – 2017-03-17
  • [Presentation] ロボットのNon-Duchenne Smileによる人との社会的結合の強化2017

    • Author(s)
      松岡源大,酒井昌彦,仲田佳弘,新口昇,石黒浩,平田勝弘
    • Organizer
      インタラクション2017
    • Place of Presentation
      明治大学 中野キャンパス(東京都・中野区)
    • Year and Date
      2017-03-02
  • [Presentation] 螺旋型磁石を用いない気ねじアクチュエータの静推力特性2017

    • Author(s)
      松岡源大,酒井昌彦,仲田佳弘,石黒浩,平田勝弘
    • Organizer
      リニアドライブ研究会
    • Place of Presentation
      大阪大学 吹田キャンパス 理工学図書館(大阪府・吹田市)
    • Year and Date
      2017-01-27
  • [Presentation] A design of robotic spine composed by parallelogram actuation modules2017

    • Author(s)
      Shiqi Yu, Yoshihiro Nakata, Yutaka Nakamura, Hiroshi Ishiguro
    • Organizer
      22nd International Symposium on Artificial Life and Robotics(AROB 22nd 2017)
    • Place of Presentation
      B-Con PLAZA, Beppu, JAPAN(大分県・別府市)
    • Year and Date
      2017-01-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Adjustable response of a robotic arm by switching paths of an actuator network system2017

    • Author(s)
      Takuma HASHIZUME, Yoshihiro NAKATA, Yutaka NAKAMURA, and Hiroshi ISHIGURO
    • Organizer
      The Twenty-Second International Symposium on Artificial Life and Robotics 2017 (AROB 22nd 2017)
    • Place of Presentation
      B-Con Plaza, Beppu, Japan(大分県・別府市)
    • Year and Date
      2017-01-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of the cervical structure on the operability of tele-operated humanoid head2017

    • Author(s)
      Kenta Maeda, Yoshihiro Nakata, Yutaka Nakamura and Hiroshi Ishiguro
    • Organizer
      The Twenty-Second International Symposium on Artificial Life and Robotics 2017 (AROB 22nd 2017)
    • Place of Presentation
      B-Con Plaza, Beppu, Japan(大分県・別府市)
    • Year and Date
      2017-01-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Person Re-identification using Co-occurrence Attributes of Physical and Adhered Human Characteristics2016

    • Author(s)
      Masashi Nishiyama, Shota Nakano, Tappei Yotsumoto, Hiroki Yoshimura, Yoshio Iwai and Kazunori Sugahara
    • Organizer
      International Conference on Pattern Recognition
    • Place of Presentation
      Cancun, Mexico
    • Year and Date
      2016-12-04 – 2016-12-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 遠隔操作アンドロイドヘッドの頸部関節機構とその操作性に関する検討(Study on a cervical mechanism for a tele-operated android head and its operability)2016

    • Author(s)
      Kenta Maeda, Yoshihiro Nakata, Yutaka Nakamura and Hiroshi Ishiguro
    • Organizer
      Human-Agent Interaction Symposium 2016 (HAI2016)
    • Place of Presentation
      東京大学駒場キャンパス(東京都・目黒区)
    • Year and Date
      2016-12-03
  • [Presentation] Interactive humanoids and our future life2016

    • Author(s)
      Hiroshi Ishiguro
    • Organizer
      ICT Dream Concert
    • Place of Presentation
      COEX Center,Korea
    • Year and Date
      2016-12-02
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Design Strategy for Robotic Spines of Androids with a Natural Postural Appearance2016

    • Author(s)
      Andrei S. Ramalho, Yutaka Nakamura, Yoshihiro Nakata and Hiroshi Ishiguro
    • Organizer
      2016 IEEE-RAS 16th International Conference on Humanoid Robots (Humanoids)
    • Place of Presentation
      Cancun, Mexico
    • Year and Date
      2016-11-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Motion generation in android robots during laughing speech2016

    • Author(s)
      Ishi, C., Funayama, T., Minato, T., Ishiguro, H.
    • Organizer
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2016)
    • Place of Presentation
      DaeJeon, Korea
    • Year and Date
      2016-10-09 – 2016-10-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Can children anthropomorphize human-shaped communication media?: a pilot study on co-sleesleeping with a huggable communication medium2016

    • Author(s)
      Junya Nakanishi, Hidenobu Sumioka, Hiroshi Ishiguro
    • Organizer
      The 4th annual International Conference on Human-Agent Interaction (HAI 2016)
    • Place of Presentation
      Biopolis, Singapore
    • Year and Date
      2016-10-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Developmental Robot with Ostensive Cue Sensitive Learning for Real-world Interaction based on Local Contingency Evaluation2016

    • Author(s)
      Hamed Mahzoon, Yuichiro Yoshikawa, Hiroshi Ishiguro
    • Organizer
      2016 The Sixth Joint IEEE International Conference on Developmental Learning and Epigenetic Robotics (ICDL2016)
    • Place of Presentation
      Cergy-Pontoise, France
    • Year and Date
      2016-09-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多人数対話における人間の動作ルールの抽出手法および言語モデルに基づく定量的評価手法の提案2016

    • Author(s)
      酒井和紀,Fabio Dalla Libera,吉川雄一郎,石黒浩
    • Organizer
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      国立大学法人山形大学小白川キャンパス(山形県・山形市)
    • Year and Date
      2016-09-09
  • [Presentation] Advantages of Indirect Conversation via a Desktop Humanoid Robot: Case Study on Daily Life Guidance for Adolescents with Autism Spectrum Disorders2016

    • Author(s)
      Jiro Shimaya, Yuichiro Yoshikawa, Yoshio Matsumoto, Hirokazu Kumazaki, Hiroshi Ishiguro, Masaru Mimura, and Masutomo Miyao
    • Organizer
      25th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN 2016)
    • Place of Presentation
      New York, USA
    • Year and Date
      2016-08-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Speech Driven Trunk Motion Generating System based on Physical Constraint2016

    • Author(s)
      Kurima Sakai, Takashi Minato, Carlos Toshinori Ishi, and Hiroshi Ishiguro,
    • Organizer
      25th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN 2016)
    • Place of Presentation
      Columbia University, Teachers College in New York City
    • Year and Date
      2016-08-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Speech driven trunk motion generating system based on physical constraint2016

    • Author(s)
      K. Sakai, T. Minato, C.T. Ishi, and H. Ishiguro
    • Organizer
      25th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN 2016)
    • Place of Presentation
      New York, USA
    • Year and Date
      2016-08-26 – 2016-08-31
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 人に関わるロボットとその基本問題2016

    • Author(s)
      石黒 浩
    • Organizer
      IEEE Metro Area Workshop in Kansai, 2016
    • Place of Presentation
      同志社大学今出川キャンパス 良心館(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2016-08-05
    • Invited
  • [Presentation] 解像度推定による低画質顔認識の性能改善,2016

    • Author(s)
      尾原 啓司, 吉村 宏紀, 西山 正志, 岩井 儀雄
    • Organizer
      画像の認識・理解シンポジウム
    • Place of Presentation
      浜松(静岡県・浜松市)
    • Year and Date
      2016-08-01 – 2016-08-04
  • [Presentation] Communication Robots2016

    • Author(s)
      Hiroshi Ishiguro
    • Organizer
      International Symposium / Brain and Social Mind
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜会議センター(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-23
    • Invited
  • [Presentation] 人型上肢筋骨格ロボット HUMA を用いた外力に対する応答性調整の検討 ―アクチュエータネットワークの経路切替えによるエンドエフェクタの外力に対する応答性調整― Response Adjustment of a Human-like Musculoskeletal Robotic Arm ”HUMA” to External Forces -Adjusting Response to External Forces at the End Effector by switching paths of an Actuator Network-2016

    • Author(s)
      Takuma HASHIZUME, Kenji URAI, Yoshihiro NAKATA, Yutaka NAKAMURA, Hiroshi ISHIGURO
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2016(ROBOMECH 2016)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-10
  • [Presentation] 多段プレート型首機構により支持されたアンドロイドヘッドの遠隔操作性の評価(Evaluation of Tele-operability of an Android Head Supported by a Multistage Plate Type Cervical Mechanism)2016

    • Author(s)
      Kenta Maeda, Yoshihiro Nakata, Yutaka Nakamura, Hiroshi Ishiguro
    • Organizer
      2016 JSME Conference on Robotics and Mechatronics (ROBOMECH2016)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-09
  • [Presentation] 物体認識のための注視点を用いた特徴抽出の提案2016

    • Author(s)
      松本 陸, 吉村 宏紀, 西山 正志, 岩井 儀雄
    • Organizer
      画像センシングシンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-07 – 2016-06-09
  • [Presentation] アンドロイドBMI操作時のエラー関連陰性電位の検出2016

    • Author(s)
      車谷広大, Christian Penaloza, 西尾修一
    • Organizer
      2016年度人工知能学会全国大会(第30回)(JSAI2016)
    • Place of Presentation
      北九州市北九州国際会議場(福岡県・北九州市)
    • Year and Date
      2016-06-06
  • [Presentation] Developing Lifelike Androids2016

    • Author(s)
      Hiroshi Ishiguro
    • Organizer
      RoboBusiness Europe 2016
    • Place of Presentation
      Odense Confress Center
    • Year and Date
      2016-06-02
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Attempt of Training Basic-Set of Communication with Small Humanoid Robot for Autism Spectrum Disorder2016

    • Author(s)
      T. Onishi, Y. Yoshikawa, H. Kumazaki, Y. Matsumoto and H. Ishiguro
    • Organizer
      2016 International Meeting for Autism Research (IMFAR 2016)
    • Place of Presentation
      Baltimore, USA
    • Year and Date
      2016-05-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Robot-Mediated Interventions for Social Anxiety in Individuals with Autism Spectrum Disorder2016

    • Author(s)
      H. Kumazaki, Y. Yoshikawa, Y. Matsumoto, M. Miyao, H. Ishiguro, T. Muramatsu and M. Mimura
    • Organizer
      2016 International Meeting for Autism Research (IMFAR 2016)
    • Place of Presentation
      Baltimore, USA
    • Year and Date
      2016-05-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Advantages of Robot-Assisted Counseling: Can Caregivers Better Address the Concerns of Children with Autistic Spectrum Disorders Via a Small Humanoid Robot?2016

    • Author(s)
      J. Shimaya, Y. Yoshikawa, M. Miyao, Y. Matsumoto, H. Kumazaki, M. Nakano and H. Ishiguro
    • Organizer
      2016 International Meeting for Autism Research (IMFAR 2016)
    • Place of Presentation
      Baltimore, USA
    • Year and Date
      2016-05-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 人間型ロボットと未来社会2016

    • Author(s)
      石黒 浩
    • Organizer
      第116回日本外科学会集会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場 大ホール(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2016-04-01
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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