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Comfortable avatar robot interface using intentional intervention and perceptual illusion

Research Project

Project/Area Number 21K18701
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 20:Mechanical dynamics, robotics, and related fields
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Kurazume Ryo  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (70272672)

Project Period (FY) 2021-07-09 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords遠隔操縦 / アバターロボット / ヒューマンロボットインターフェース
Outline of Research at the Start

遠隔地からアバターロボットを操縦する際、通常は人間の操縦に加えて、ロボットに搭載したセンサにより障害物を検出し、自動で回避、あるいは停止するなどの安全システムが備えられている。しかし、実際にロボットを操縦すると、ロボットは操縦者が気付かない障害物に反応し、操縦者は自分が出した指令通りにロボットが移動しない、あるいはロボットが予想外の動きをするなど、強いストレスを感じる場合がある。本研究ではこの問題に①操縦者の指令自体を操縦者が気付かないようにロボットの動きに合わせる、②ロボットが思い通りに動いていないことを操縦者に感じさせない、の2つのアプローチで取り組む。

Outline of Final Research Achievements

In this study, two research topics, (1) the development of technology to prevent the operator from feeling that the robot is not moving as desired, and (2) the development of technology to match the operator's commands themselves to the robot's movements, were studied. For (1), we constructed a system in which an image seen from the robot in a virtual space is presented to the operator, so that the operator is under the illusion that the robot is moving as he or she intends. In (2), we studied a system that gives the operator the illusion that he is controlling the robot at his will, even though he is actually giving the robot commands as intended. We constructed an experimental system using a real robot and a virtual robot, and conducted remote control experiments and psychological evaluation experiments by several operators to confirm the effectiveness of the developed method.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

遠隔地からロボットを操縦する際、通常は人間の操縦に加えて、ロボットには搭載センサにより障害物の自動回避、停止などの安全システムが備えられている。しかし、実際にロボットを操縦してみると、ロボットは操縦者が気付かない障害物に反応し、操縦者は自分が出した指令通りにロボットが移動しないことから強いストレスを感じる場合がある。本研究では、ロボットは操縦者に悟られないように自動で障害物を回避しつつ、操縦者はその回避行動にまったく気づかず、自分の意のままにロボットが動いていると錯覚させる、意思介入と知覚誘導を利用した心地よいアバターロボットのインターフェースを開発した。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Teleoperation by seamless transitions in real and virtual world environments2023

    • Author(s)
      Aoki Junki、Sasaki Fumihiro、Yamashina Ryota、Kurazume Ryo
    • Journal Title

      Robotics and Autonomous Systems

      Volume: 164 Pages: 104405-104405

    • DOI

      10.1016/j.robot.2023.104405

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 人の意思と時間を錯覚により制御する遠隔操作手法 -第二報:移動ロボットの実機検証-2022

    • Author(s)
      青木 惇季, 佐々木 史紘, 山科 亮太, 倉爪 亮
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Illusory Control: 人の意思と時間を錯覚により制御する遠隔操作手法2021

    • Author(s)
      青木 惇季, 山科 亮太, 倉爪 亮
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Teleoperation Method by Illusion of Human Intention and Time2021

    • Author(s)
      Aoki Junki、Yamashina Ryota、Kurazume Ryo
    • Organizer
      2021 30th IEEE International Conference on Robot & Human Interactive Communication (RO-MAN)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-07-13   Modified: 2024-01-30  

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