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多感覚の実装と動作のモデル化による2足ヒューマノイドロボットの動作の多様化

研究課題

研究課題/領域番号 13J00915
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関早稲田大学

研究代表者

岸 竜弘  早稲田大学, 先進理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードヒューマノイドロボット / ヒューマンロボットインタラクション / ロボットアーム / 笑い誘発 / キャラ / ロボットハンド / くすぐり / 感情表出 / 表情表出 / 漫符 / 感覚機能
研究実績の概要

本研究では,ロボットの動作と人間に与える印象の関係をモデル化し,これを表現する2足ヒューマノイドロボットに全身での高い表現力および多感覚機能を実装することで,外界からの刺激に応じ,ロボットに意図した印象を人間に与える動作を生成させることを目的としている.特に,モデル化されたロボットの動作の評価指標として,人間の笑い誘発に注目して研究を進めてきた.最終年度である平成27年度には,以下の2点について研究を推進した.

1.高速度・広可動範囲を持つロボット手首部の開発による,ロボット腕部全体の高速動作の実現
前年度に開発した肩付け根から肘部までの広可動角・高速動作を両立させたロボット腕部に続き,手首部を開発することで,ロボットの肩付け根から手首までを含む腕部全体で広可動角・高速動作を両立させた.手首部は腕部の先端に位置するため,腕部全体の高速動作に対応させるために軽量化が求められた.Roll軸とPitch軸をパラレルリンクによって駆動する機構を採用することで,アクチュエータを小型化し,アクチュエータや減速機を腕の根元側に集中して配置することで慣性モーメントを低減させるハードウェアを開発した.
2.ロボットがキャラを演じ分けるための行動・動作モデルの構築
様々な状況に対応しロボットがキャラを演じ分けるモデルを構築した.ロボットが演じるキャラとして心理学を参考に外向性,神経症的傾向の2つの気質の傾向の大小で表現可能な「穏やか」「社交的」「神経質」「悲観的」の4つを定義した.役者に外界からの刺激を受けた反応の演技を行ってもらい,これを解析した.この結果,気質の傾向に対応する特徴として「表情」「姿勢」「動作の速度・大きさ」を抽出,これらに基づき行動・動作によってロボットのキャラを演じ分けるアルゴリズムを開発した.実験の結果,実験者の意図のとおりの気質の傾向が読み取られたことが確認された.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) 備考 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 顔面各部の広い可動域および顔色により豊かな表情表現が可能な2足ヒューマノイドロボット頭部の開発2013

    • 著者名/発表者名
      岸竜弘, 遠藤信綱, 大谷拓也, Przemyslaw Kryczka, 橋本健二, 中田圭, 高西淳夫
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 31 号: 4 ページ: 424-434

    • DOI

      10.7210/jrsj.31.424

    • NAID

      10031167745

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Humanoid Robot's Facial Expressions for Context-Aware Communication2013

    • 著者名/発表者名
      Gabriele Trovato, Massimiliano Zecca, Tatsuhiro Kishi, Nobutsuna Endo, Kenji Hashimoto and Atsuo Takanishi
    • 雑誌名

      International Journal of Humanoid Robotics

      巻: Vol. 10 Issue 01 号: 01 ページ: 1350013-1350013

    • DOI

      10.1142/s0219843613500138

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cross-Cultural Perspectives on Emotion Expressive Humanoid Head : Recognition of Facial Expressions and Symbols2013

    • 著者名/発表者名
      Gabriele Trovato, Tatsuhiro Kishi, Nobutsuna Endo, Massimiliano Zecca, Kenji Hashimoto and Atsuo Takanishi
    • 雑誌名

      International Journal of Social Robotics

      巻: Vol. 5 Issue 4 号: 4 ページ: 515-527

    • DOI

      10.1007/s12369-013-0213-z

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 笑いを通じた人間とロボットのインタラクションに関する研究(第3報:気質に基づいたロボットのキャラ表現)2015

    • 著者名/発表者名
      岸竜弘,二木元,柳野浩志,下村宗一郎,Cosentino Sarah,野澤隆司,三輪洋靖,橋本健二,高西淳夫
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京都 足立区
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 笑いを通じた人間とロボットのインタラクションに関する研究(第2報:高速動作が可能な腕部の開発および動作速度と面白さの関係)2015

    • 著者名/発表者名
      柳野浩志,岸竜弘,二木元,下村宗一郎,コセンティノ・サラ,野澤孝司,橋本健二,高西淳夫
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京都 足立区
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 笑いを通じた人間とロボットのインタラクションに関する研究 第 1 報:高速度・広可動域を実現した2足ヒューマノイドロボット上腕部の開発2014

    • 著者名/発表者名
      下村 宗一郎,岸 竜弘,二木 元,柳野 浩志,八原 昌亨,Sarah Cosentino,野澤 孝司,橋本 健二,高西 淳夫
    • 学会等名
      第15回公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      江東区,東京都
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Comic Mark Based Expressive Robotic Head Adapted to Japanese Cultural Background2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiro Kishi, Hajime Futaki, Gabriele Trovato, Nobutsuna Endo, Matthieu Destephe, Sarah Cosentino, Kenji Hashimoto, Atsuo Takanishi
    • 学会等名
      2014 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      Chicago, IL, U.S.A.
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 揉み動作によるくすぐりで人間の笑いを誘発する一自由度ロボットハンドの開発2014

    • 著者名/発表者名
      岸竜弘,野澤孝司,新堀亜衣,二木元,三浦祐作,吉田圭佑,椎名恵,松木慧,柳野浩志,Sarah Cosentino,橋本健二,高西淳夫
    • 学会等名
      第32回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      博多,福岡県
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Emotional Gait: Effects on Humans' Perception of Humanoid Robots2014

    • 著者名/発表者名
      Matthieu Destephe, Martim Brandao, Tatsuhiro Kishi, Massimiliano Zecca, Kenji Hashimoto and Atsuo Takanishi
    • 学会等名
      23rd IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication
    • 発表場所
      Edinburgh, Scotland, UK
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A Robotic Head that Displays Japanese "Manga" Marks2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiro Kishi, Hajime Futaki, Gabriele Trovato, Nobutsuna Endo, Matthieu Destephe, Sarah Cosentino, Kenji Hashimoto and Atsuo Takanishi
    • 学会等名
      2014 XX CISM-IFToMM Symposium on Theory and Practical of Robots and Manipulators
    • 発表場所
      Moscow, Russia
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Bipedal humanoid robot that makes humans laugh with use of the method of comedy and affects their psychological state actively2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiro Kishi, Nobutsuna Endo, Takashi Nozawa, Takuya Otani, Sarah Cosentino, Massimiliano Zecca, Kenji Hashimoto and Atsuo Takanishi
    • 学会等名
      2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 年月日
      2014-05-31 – 2014-06-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Running Model and Hopping Robot Using Pelvic Movement and Leg Elasticity2014

    • 著者名/発表者名
      Takuya Otani, Masaaki Yahara, Kazuhiro Uryu, Akihiro Iizuka, Kenji Hashimoto, Tatsuhiro Kishi, Nobutsuna Endo, Masanori Sakaguchi, Yasuo Kawakami, Sang-Ho Hyon, Hun-ok Lim and Atsuo Takanishi
    • 学会等名
      2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 年月日
      2014-05-31 – 2014-06-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 日本の漫画に特有な"漫符"を用いたロボット表情の文化的背景による印象の変化2014

    • 著者名/発表者名
      岸竜弘,二木元,Torovato Gabriele,Sarah Cosentino,橋本健二,高西淳夫
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • 発表場所
      富山,富山県
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Does an Infectious Laugh Occur between a Robot and Humans?2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiro Kishi, Hajime Futaki, Souichiro Shimomura, Sarah C osentino, Massimiliano Zecca, Takashi Nozawa, Kenji Hashimoto and Atsuo Takanishi
    • 学会等名
      International Conference Going Beyond the Laboratory - Ethical and Societal Challenges for Robotics
    • 発表場所
      Delmenhorst, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Impression Survey of the Emotion Expression Humanoid Robot with Mental Model based Dynamic Emotions2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiro Kishi, Takuya Kojima, Nobutsuna Endo, Matthieu Des tephe, Takuya Otani, Lorenzo Jamone, Przemyslaw Kryczka, Gabriele Trovato, Kenji Hashimoto, Sarah Cosentino and Atsuo Takanishi
    • 学会等名
      2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 笑い方策を利用した2足ヒューマノイドロボットによる人間の笑い誘発と心理状態への積極的な働きかけ2013

    • 著者名/発表者名
      岸竜弘, 遠藤信綱, 大谷拓也, Sarah Cosentino, 野澤隆司, Massimiliano Zecca, 橋本健二, 高西淳夫
    • 学会等名
      日本ロボット学会第31回記念学術講演会
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 漫画表現への特化により高い感情表出能力を有する2足ヒューマノイドロボット頭部の開発2013

    • 著者名/発表者名
      二木元, 岸竜弘, 遠藤信綱, トロヴァトガブリエレ, 大谷拓也, 飯塚晃弘, デステフマチュー, 橋本健二, 高西淳夫
    • 学会等名
      日本ロボット学会第31回記念学術講演会
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Human-robot emotional interaction : Laughter2013

    • 著者名/発表者名
      Sarah Cosentino, Tatsuhiro Kishi, Massimiliano Zecca, Salvatore Sessa, Luca Bartolomeo, Kenji Hashimoto, Takashi Nozawa and Atsuo Takanishi
    • 学会等名
      日本ロボット学会第31回記念学術講演会
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 全身を用いた情動表出が可能な 2足歩行ヒューマノイドロボット KOBIAN-RIV

    • URL

      http://www.takanishi.mech.waseda.ac.jp/top/research/kobian/KOBIAN-RIV/index_j.htm

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 全身を用いた情動表出が可能な 2足歩行ヒューマノイドロボット KOBIAN-RII

    • URL

      http://www.takanishi.mech.waseda.ac.jp/top/research/kobian/KOBIAN-R/index_j.htm

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 高西淳夫研究室ホームページ

    • URL

      http://www.takanishi.mech.waseda.ac.jp/top/research/kobian/KOBIAN-R/index_j.htm

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] RTPedia

    • URL

      http://www.rt-gcoe.waseda.ac.jp/wiki/index.php/%E5%85%A8%E8%BA%AB%E6%83%85%E5%8B%95%E8%Al%A8%E5%87%BA%EF%BC%92%E8%B6%B3%E3%83%92%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%9E%E3%83%8E%E3%82%A4%E3%83%89%E3%83%AD%E3%83%9C%E3%83%83%E3%83%88(KOBIAN-R)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 移動ロボット及び先端ツール2014

    • 発明者名
      高西淳夫,岸竜弘他12名
    • 権利者名
      高西淳夫,岸竜弘他12名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-263528
    • 出願年月日
      2014-12-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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