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動的接触インタラクションが可能な子どもと遊ぶ生活支援ロボットの実現

研究課題

研究課題/領域番号 20K04389
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関大阪工業大学

研究代表者

廣井 富  大阪工業大学, ロボティクス&デザイン工学部, 准教授 (80405927)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードロボティクス / ヒューマン・ロボットインタラクション / 遊びロボット / 生活支援 / 子ども / ロボットアバタ
研究開始時の研究の概要

近年,少子化や一人っ子の増加の影響により,子どもの運動能力の低下が指摘されている.本研究の目的は,ロボットと子どもが共に走る状態で,ロボットが子どもに“タッチする”ことが可能な「子どもと遊ぶ生活支援ロボット」を実現することである.これが実現すると,人に対して,より安全・安心に振る舞うロボットが開発出来る.本ロボット開発には,「ルールが簡潔」かつ「役割が明確化」されている“鬼ごっこ”を開発モデルとして取り扱う.本開発モデルを用いることで,ロボットの特性評価を効率的に行うことが可能となる.

研究成果の概要

本研究の目的は,ロボットと人が共に動いた状態で,ロボットが人に“タッチする”ことが可能な生活支援ロボットを実現することである.具体的には“鬼ごっこ”を開発モデルとして扱い,1.高速に移動する人を追従することが可能なロボットシステムの開発と2.“タッチする”ことが可能な生活支援ロボットの開発の実現を目指した.前者は閾値形状を円形にすることで解決し,後者は1自由度アームを有した生活支援ロボットを開発した.プレイヤに対し,安全にタッチが可能な“Touch-and-Away”動作を開発し,シミュレーション環境と実機環境下で検証し,ロボットと人が共に動いた状態でタッチを実現した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年,少子化や一人っ子の増加の影響により,子どもの運動能力の低下が指摘されている.本研究は,ロボットと子どもが共に走る状態で,ロボットが子どもに“タッチする”ことが可能な「子どもと遊ぶ生活支援ロボット」の実現を目指した.これまでの生活支援ロボットでは共に動いた状態で“タッチする”は実現が困難であった.本システムが確立されると,家事支援,伝統的遊びの継承,子ども同士のコミュニティ支援,リレーのコーチロボット等への応用展開が可能になる.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] A Robotic System for Remote Teaching of Technical Drawing2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroi Yutaka、Ito Akinori
    • 雑誌名

      Education Sciences

      巻: 13 号: 4 ページ: 347-347

    • DOI

      10.3390/educsci13040347

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Path Following Algorithm with Small Error for Guide Robot2023

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi Hironobu、Hiroi Yutaka、Miyawaki Kenzaburo、Ito Akinori
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Networks and Systems

      巻: 642 ページ: 56-67

    • DOI

      10.1007/978-3-031-26889-2_6

    • ISBN
      9783031268885, 9783031268892
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Teleoperated Play Tag Robot with Semi-Automatic Play2022

    • 著者名/発表者名
      Kasai Yoshitaka、Hiroi Yutaka、Miyawaki Kenzaburo、Ito Akinori
    • 雑誌名

      2022 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)

      巻: - ページ: 165-170

    • DOI

      10.1109/sii52469.2022.9708883

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Mobile Robot That Plays Tag with Touch-and-Away Behavior Using a Laser Range Finder2021

    • 著者名/発表者名
      Kasai Yoshitaka、Hiroi Yutaka、Miyawaki Kenzaburo、Ito Akinori
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 11 号: 16 ページ: 7522-7522

    • DOI

      10.3390/app11167522

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Light-weight Hand-waving Gesture Recognition Method Using Kinect V2 and Frequency Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Misaki Yuki、Hiroi Yutaka、Ito Akinori
    • 雑誌名

      Proc. of the 2021 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2021)

      巻: - ページ: 750-755

    • DOI

      10.1109/ieeeconf49454.2021.9382709

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 人追従への3DLiDARの点群押しつぶし手法適用に関する考察2023

    • 著者名/発表者名
      北本宙, 廣井富
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部関西学生会2022年度学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 鬼ごっこロボットのための1 自由度アームを用いたタッチ動作の検討2022

    • 著者名/発表者名
      可西慶宇, 廣井富, 宮脇健三郎, 伊藤 彰則
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門(SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 鬼ごっこロボットのためのリュックサック型タッチデバイスの試作2022

    • 著者名/発表者名
      星村駿, 廣井富,可西慶宇, 宮脇健三郎, 伊藤彰則
    • 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(ROBOMECH 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 道案内ロボットのための距離誤差の少ない経路追従手法の開発―実機による検証―2022

    • 著者名/発表者名
      若林広悦, 廣井富, 宮脇健三郎, 伊藤 彰則
    • 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(ROBOMECH 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 距離誤差の少ない経路追従手法を実装した道案内ロボットの運用に向けた取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      若林広悦, 廣井富, 宮脇健三郎, 伊藤 彰則
    • 学会等名
      第40回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 人へのタッチを志向したロボットの人への接近手法の提案 -鬼ごっこロボットの開発-2021

    • 著者名/発表者名
      可西慶宇, 廣井富, 宮脇健三郎, 伊藤彰則
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 鬼ごっこロボットのための複数人への追跡手法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      可西慶宇, 廣井富, 若林広悦, 宮脇健三郎, 伊藤彰則
    • 学会等名
      第39回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 道案内ロボットのための距離誤差の少ない経路追従手法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      若林広悦, 廣井富, 宮脇健三郎, 伊藤 彰則
    • 学会等名
      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SI2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 人と並んだ状態で人追従可能なロボットシステムに関する基礎的検討2020

    • 著者名/発表者名
      廣井富 , 朝倉大裕 , 中田海地 , 伊藤彰則
    • 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(ROBOMECH 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Kinect による低演算量な腕振り動作の検出法とその評価2020

    • 著者名/発表者名
      御崎雄貴,廣井富,伊藤彰則
    • 学会等名
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門(SI2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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