2014 Fiscal Year Research-status Report
人間とロボットとの身体的インタラクションを生成する動作モデルの開発
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25330239
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
神代 充 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (30314967)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 身体的インタラクション / 動作解析 / ロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２６年度は接触を伴わない身体的インタラクションとしての挙手による挨拶に着目し，人間同士の挙手による挨拶動作の解析に基づいて，ロボットに挙手動作を生成するための挙手動作モデルの提案を行った．さらに，この挙手動作モデルを成人男性の大きさに合わせて設計・製作した上肢ロボットに適用し，人間との挙手による身体的インタラクションを生成するロボットシステムを構築した．そして，このロボットシステムを用いて人間に好まれる挙手動作を合成的解析によって検討した．その結果，人間同士の挙手による挨拶における音声挨拶の発声と手部動作の開始タイミングと人間に好まれるロボットのそれらの開始タイミングとでは，異なることが示された．これにより人間に好まれるロボットの挙手動作は人間同士の挙手動作とは異なるものであることが示された．さらに，接触を伴う上肢による身体的インタラクションである握手動作における人間に好まれるロボットの動作特性との比較を行った．その結果，ロボットが身体的インタラクションを求める場合に，握手と挙手とでは人間に好まれるロボットの動作特性が異なっていること示された．これにより接触の有無によって人間に好まれるロボットの動作特性に違いがあることが示された．
また，平成２５年度に解析を行った人間同士のハグ動作解析に基づいて，ロボットにハグ動作を生成するためのハグ動作モデルを提案した．このハグ動作モデルには躍度最小モデルに基づく釣り鐘型速度パターンと波形速度パターンを用いることで，人間の動作に類似した滑らかな軌跡と速度パターンによる手部動作を実現した．さらに，この動作モデルを平成２５年度に構築した双腕ロボットに適用することで，人間とのハグ動作を生成するロボットシステムを構築した．
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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
平成２６年度は接触を伴わない身体的インタラクションとしての挙手による挨拶に着目し，人間同士の挙手による挨拶動作の解析，およびその解析結果に基づいてロボットに挙手動作を生成するための挙手動作モデルの提案を行った．この挙手動作モデルでは，ロボットから人間に挙手による挨拶を求める動作と人間が挙手による挨拶を求めきた場合にそれに応じる動作を生成することが可能である．さらに，この挙手動作モデルを上肢ロボットに適用し，ロボットを用いた合成的解析により挙手動作における人間に好まれるロボットの動作特性について解析を行った．さらに，平成２５年度に解析を行った接触を伴う身体的インタラクションとしての握手動作における人間に好まれるロボットの動作特性との比較を行った．その結果，平成２６年度に計画していた通り，接触の有無によって人間に好まれるロボットの動作特性に違いがあることを示すとともに人間の身体的インタラクション特性についての検討を進めることができた．また，平成２６年度では平成２５年度に解析を行った人間同士のハグ動作解析に基づいて，ロボットに人間とのハグ動作を生成するためのハグ動作モデルの提案を行った．さらに，このハグ動作モデルを双腕ロボットに適用したハグロボットシステムを構築し，このハグロボットシステムによりハグによる人間との挨拶動作や人間を抱きかかえる動作の生成が可能であることを確認した．これらのことから，平成２６年度は研究目標をおおむね達成しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度では，まず，人間とのハグ動作について，平成２６年度に構築したハグロボットシステムを用いた合成的解析により，人間に好まれるロボットの動作特性について検討する．このハグロボットシステムでは，ロボットから人間にハグによる挨拶を求める動作と人間がハグによる挨拶を求めきた場合にそれに応じる動作を生成することを可能にする．また，ハグ動作の解析と並行して，人間を抱きかかえる動作についても解析を行う予定である．これはハグ動作と抱きかかえ動作が共に両腕により人間を抱きしめる動作であり，類似しているためである．とくに，ロボットから人間にハグを求めるように抱きしめる動作は人間を抱きかかえる動作と極めて類似していることから，これらの解析や評価実験を並行して行うことで，効率的に研究を進めていく予定である．解析では，まず，人間に好まれるハグ動作を生成するためのロボットの動作特性について検討する．次に，抱きかかえ動作についても人間に好まれるロボットの動作特性を検討し，これらを比較する．これにより，人間に好まれるロボットの動作特性において，ハグ動作と抱きかかえ動作で一致する部分や異なる部分などを明らかとしていく予定である．同様にして，握手動作と手渡し動作についても解析を行い，人間に好まれるロボットの動作特性において，一致する部分や異なる部分などを明らかとする．そして，これらの結果に基づいて挨拶などの身体的インタラクションを生成するためのロボットの動作特性を手渡し動作や抱きかかえ動作などの人間を支援する動作の生成に応用していくことを検討する予定である．
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| Causes of Carryover |
資料収集および研究成果の発表のための海外渡航旅費として使用する予定であったが，日程などが合わず，渡航できなかったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
資料収集および研究成果の発表のための海外渡航旅費として使用する予定である．
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