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表情表出による社会性の機能再生を支援するロボットマスクの研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K20312
補助金の研究課題番号 17H06290 (2017-2019)
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金 (2020)
補助金 (2017-2019)
研究分野 人間情報学およびその関連分野
研究機関筑波大学

研究代表者

鈴木 健嗣  筑波大学, システム情報系, 教授 (30350474)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2018年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード人支援ロボティクス / 生体信号処理 / 顔面神経麻痺 / コミュニケーション / 表情生理計測 / コミニュケーション / 意識障害 / リハビリテーション支援 / 診断支援技術
研究開始時の研究の概要

情動表出行動である表情は,社会的なインタフェースとして人々のコミュニケーションに極めて重要な役割を果たしている.特に笑顔は,他者及び社会と共感・協調の心でつなぐ社会的な側面を有しており,世界的にも共通な重要な表情である.本研究では,「表情表出による社会性の機能再生支援」という新たな分野開拓を目指し,臨床医学・看護分野と連携しながらロボット工学・生体信号処理技術の高度化により笑顔を中心とした表情表出を支援するロボットマスクの実現に挑戦する.

研究成果の概要

本研究では,他者及び社会と共感・協調の心でつなぐ社会的な側面を有する顔面表情に注目し,「表情表出による社会性の機能再生支援」という新たな分野開拓を目指し,臨床医学・看護分野と連携しながらロボット工学・生体信号処理技術の高度化により笑顔を中心とした表情表出を支援する一連の研究を行った.ここでは,ロボットの支援を受けて自身の残存機能と学習により新たな社会性機能を獲得する過程について研究を行い,疾患や障害を持つ方々をいかにして自然な顔表情を表出するように支援できるかという重要な問題に取り組み,実際に顔面神経麻痺患者の課題解決に資するロボットマスクを試作し,臨床研究によりその有効性を明らかにした,

研究成果の学術的意義や社会的意義

ここでは,専門家の知識を必要とする顔の定量的評価に寄与する幾何学的および時系列の特徴を明らかにするとともに,専門家の評価と整合性ある評価モデルを構築した.さらに,動作不全といった指標における定量評価の基盤となる新しい知見を提供するとともに,対象者らの詳細解析により専門家の評価特性を明らかにした.また,ロボットマスクの構築・実証を通じ,人の残存機能を活用して機械との相互作用による機能拡張を実現するとともに,新しいソフトロボット技術を利用した動作支援における方法論を提案することで,次世代の医療・生活支援技術への貢献と人と一体となり動作する支援機器という新たな分野を拓く等,学術的に大きな成果を得た.

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 口紅塗布唇の状態提示に基づく視覚障害者のための化粧支援インタフェース2020

    • 著者名/発表者名
      石切山 順一、鈴木 健嗣
    • 雑誌名

      ヒューマンインタフェース学会論文誌

      巻: 22 ページ: 317-328

    • NAID

      130007890664

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Multimodal Communication Aid for Persons with Cerebral Palsy Using Head Movement and Speech Recognition2020

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Tomoka、Hirokawa Masakazu、Suzuki Kenji
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 12377 ページ: 429-436

    • DOI

      10.1007/978-3-030-58805-2_51

    • ISBN
      9783030588045, 9783030588052
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human perception and biosignal-based identification of posed and spontaneous smiles2019

    • 著者名/発表者名
      Perusqua-Hernndez Monica, Ayabe-Kanamura Saho, Suzuki Kenji
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 14 号: 12 ページ: e0226328-e0226328

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0226328

    • NAID

      120007159529

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Invisible Potential of Facial Electromyography2019

    • 著者名/発表者名
      Perusqua-Hernndez Monica, Ayabe-Kanamura Saho, Suzuki Kenji, Kumano Shiro
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2019 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems

      巻: 149 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1145/3290605.3300379

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Posed and spontaneous smile assessment with wearable skin conductance measured from the neck and head movement2019

    • 著者名/発表者名
      M. Perusqua-Hernandez, S. Ayabe-Kanamura and K. Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. of 2019 8th International Conference on Affective Computing and Intelligent Interaction

      巻: - ページ: 199-205

    • DOI

      10.1109/acii.2019.8925451

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A wearable soft robot for movement assistance on eyelid closure2018

    • 著者名/発表者名
      Kozaki Yuta、Matsushiro Naoki、Suzuki Kenji
    • 雑誌名

      ROBOMECH Journal

      巻: 5 号: 1 ページ: 30-30

    • DOI

      10.1186/s40648-018-0126-6

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design of Soft Robotic Actuation for Supporting Eyelid Closure Movement2018

    • 著者名/発表者名
      Kozaki Yuta、Matsushiro Naoki、Suzuki Kenji
    • 雑誌名

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc.

      巻: - ページ: 2760-2763

    • DOI

      10.1109/embc.2018.8512819

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Smiles of Children with ASD May Facilitate Helping Behaviors to the Robot2018

    • 著者名/発表者名
      SunKyoung Kim, Masakazu Hirokawa, Soichiro Matsuda, Atsushi Funahashi, Kenji Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. of the International Conference on Social Robotics

      巻: - ページ: 55-64

    • DOI

      10.1007/978-3-030-05204-1_6

    • ISBN
      9783030052034, 9783030052041
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Interactive Virtual Mirror to Support Make-up for Visually Impaired Person2017

    • 著者名/発表者名
      Ishikiriyama, J., and Suzuki, K.
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE International Conference on System, Man and Cybernetics

      巻: - ページ: 1393-1398

    • DOI

      10.1109/smc.2017.8122808

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Facial Wearable Robot for Supporting Eye Opening and Closure Movement2017

    • 著者名/発表者名
      Kozaki, Y., and Suzuki, K.
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      巻: - ページ: 1812-1817

    • DOI

      10.1109/iros.2017.8205995

    • NAID

      130006221490

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A Multimodal Communication Aid for Persons with Cerebral Palsy Using Head Movement and Speech Recognition2020

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Tomoka、Hirokawa Masakazu、Suzuki Kenji
    • 学会等名
      Computers Helping People with Special Needs (ICCHP 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2024-03-26  

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