2016 Fiscal Year Annual Research Report
Speech controlled environmental control system: Bio-Remote for the physically challenged based on candidate word discriminations
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26330226
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
芝軒 太郎 茨城大学, 工学部, 講師 (70711290)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 敏夫 広島大学, 工学研究院, 教授 (90179995)
陳 隆明 神戸大学, 医学研究科, 客員准教授 (20437495)
大塚 彰 県立広島大学, 保健福祉学部(三原キャンパス), 教授 (50280194) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 誤認識 / 衝突回避 / 非接触インピーダンス / 環境制御装置 / 移動型ロボット / 電動車椅子 / 構音障害 / 音声認識 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，境制御装置：bio-remoteの音声操作方式および肢体不自由者が利用する電動車椅子をはじめとする移動型ロボットのための衝突回避モデルについて検討を行った．まず，誤認識に基づく音声認識モデルを提案し，bio-remoteの操作方式に適用した．提案モデルでは，通常の不特定話者モデルで音声認識した際に得られる単語列（音素列）の候補ならびにその尤度を抽出・学習することで，不明瞭な発話による誤認識が生じた場合においても使用者の操作意図を識別することができる．提案モデルを用いた家電機器制御実験より，制御に用いる僅かな機器・コマンドをあらかじめ発話・学習しておくことで，構音障害者等の不明瞭な発話を高い精度で識別し，随意的な家電機器制御が実現できることを示した［Journal of Robotics, Networking and Artificial Life（JRNAL）］．また，使用者の意図を機器に伝達して制御するのみならず，抽出した意図を代用発声することで意思伝達を同時に実現可能とした［SI2016【優秀講演賞受賞】］．
次に，非接触インピーダンスモデルに基づく衝突回避モデルを提案し，移動型ロボットの制御に応用した．提案モデルは運動を力に変える要素である機械インピーダンスに基づく仮想壁をロボット周囲に多層に配置することで，障害物と接触する前にその反力を求めることができる．各層は異なるパラメータを有することで，自然な回避から緊急停止までさまざまな状況に対応可能とした．実験では，シミュレーションにより提案モデルの動作を検証するとともに，実際に2輪を独立駆動可能な小型ロボットに提案モデルを適用することで，さまざまな状況下で適切な回避が実現できることを確認した［JRNAL］．
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