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発達障害学生のオンライン授業における複数ロボットによる支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H04418
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分9:教育学およびその関連分野
研究機関長崎大学 (2022-2024)
国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター (2021)

研究代表者

熊崎 博一  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (70445336)

研究分担者 松本 吉央  東京理科大学, 先進工学部機能デザイン工学科, 教授 (00314534)
吉川 雄一郎  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (60418530)
吉村 優子  金沢大学, 学校教育系, 准教授 (70597070)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2024年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2023年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2022年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2021年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワード発達障害 / オンライン授業 / ロボット / 自閉スペクトラム症 / 感情 / 自動化 / 支援
研究開始時の研究の概要

本研究では、特別支援教育における、チューターロボット、及びピアロボットが連携するオンライン授業支援システムを開発する。児の感情に応じたチューターロボット、ピアロボットによる効果的な行動表出、及びその連携のパターンのデータベースを構築する。構築したデータベースを基に、それぞれのロボットの行動表出と連携を自動化することで、オンライン授業への集中力向上、及び他生徒との交流を支援するシステムを開発し、特別支援教育の場でASD児支援への効果を検証する。

研究実績の概要

研究代表者が中心に前年度構築したデータベースの作成を継続した。研究代表者の熊崎、研究分担者の松本、吉川がデータベースを基に、ASD児の特性情報、及び視覚音声情報、自律神経データから個々の児にとって二体のロボットののどういった設定が授業への持続的な集中を促す上で最適かを同定し、個々に最適なそれぞれのロボットの行動表出(声掛け・動作・表情)及び連携についてデーター収集した。またモデル化を試みた。その結果から特徴的な要素を検出し、オンライン授業において集中力を高める、個々のASD児データに対応した両CommUの行動表出及び連携の設定を自動調整できるようにプログラムの開発を行った。また画面上のロボットと実物ロボットの比較実験を行った。研究分担者の吉村が画面上のロボット、実物のロボットのスクリプトを作成した。また研究代表者と研究分担者の吉川が、学習教材を選択した。両agentを用いての学習効果を比較した際に、楽しさ、説明の理解度といった指標は実物ロボットを用いての講義は、画面上のロボットを用いての講義と比較して、有意ではないものの実物ロボットの方が効果が大きかった。有意差が出なかった理由の一つとして、経過の個人差が大きかった。特に画面上のロボットについては好みの個人差が大きく、個人差は感覚特性の影響を受けていることが明らかとなった。今後画面上のロボットを有効に用いるには、ASD児の感覚特性を考慮する必要があることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ロボットの行動表出(声掛け・動作・表情)及び連携についてデーター収集した。ロボットの設定を自動調整できるようにプログラムの開発を行った。

今後の研究の推進方策

ロボットの行動表出及び連携の設定が自動化できるように開発を進めていく。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件、 招待講演 10件)

  • [国際共同研究] ヴァンダービルト大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] ロレーヌ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] ロレーヌ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-administered questionnaires enhance emotion estimation of individuals with autism spectrum disorders in a robotic interview setting2024

    • 著者名/発表者名
      Konishi Shunta、Kuwata Masaki、Matsumoto Yoshio、Yoshikawa Yuichiro、Takata Keiji、Haraguchi Hideyuki、Kudo Azusa、Ishiguro Hiroshi、Kumazaki Hirokazu
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychiatry

      巻: 15 ページ: 1249000-1249000

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2024.1249000

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of depression assessment tools using humanoid robots -Can tele-operated robots talk with depressive persons like humans?2024

    • 著者名/発表者名
      Matsushima Toshio、Yoshikawa Yuichiro、Matsuo Keitaro、Kurahara Keita、Uehara Youki、Nakao Tomohiro、Ishiguro Hiroshi、Kumazaki Hirokazu、Kato Takahiro A.
    • 雑誌名

      Journal of Psychiatric Research

      巻: 170 ページ: 187-194

    • DOI

      10.1016/j.jpsychires.2023.12.014

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 精神科領域におけるロボット治療開発2024

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一.吉川雄一郎
    • 雑誌名

      臨床精神薬理

      巻: 27 ページ: 45-52

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of attentive listening robot on pleasure and arousal change in psychiatric daycare2023

    • 著者名/発表者名
      Ochi Keiko、Inoue Koji、Lala Divesh、Kawahara Tatsuya、Kumazaki Hirokazu
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 37 号: 21 ページ: 1382-1391

    • DOI

      10.1080/01691864.2023.2257264

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Social skills training using multiple humanoid robots for individuals with autism spectrum conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Takata Keiji、Yoshikawa Yuichiro、Muramatsu Taro、Matsumoto Yoshio、Ishiguro Hiroshi、Mimura Masaru、Kumazaki Hirokazu
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychiatry

      巻: 14 ページ: 1168837-1168837

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2023.1168837

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 科学技術を用いた発達障害支援の試み2023

    • 著者名/発表者名
      熊崎博一
    • 雑誌名

      地域医学

      巻: 12 ページ: 1248-1252

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Android robot was beneficial for communication rehabilitation in a patient with schizophrenia comorbid with autism spectrum disorders2023

    • 著者名/発表者名
      Kumazaki Hirokazu、Muramatsu Taro、Yoshikawa Yuichiro、Matsumoto Yoshio、Ishiguro Hiroshi、Mimura Masaru
    • 雑誌名

      Schizophrenia Research

      巻: 254 ページ: 116-117

    • DOI

      10.1016/j.schres.2023.02.009

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 精神医療におけるロボットの活用2023

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 49 ページ: 90-93

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Android Robot Promotes Disclosure of Negative Narratives by Individuals With Autism Spectrum Disorders2022

    • 著者名/発表者名
      Kumazaki Hirokazu、Muramatsu Taro、Yoshikawa Yuichiro、Matsumoto Yoshio、Takata Keiji、Ishiguro Hiroshi、Mimura Masaru
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychiatry

      巻: 13 ページ: 899664-899664

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2022.899664

    • 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] Differences in the Optimal Motion of Android Robots for the Ease of Communications Among Individuals With Autism Spectrum Disorders2022

    • 著者名/発表者名
      Kumazaki Hirokazu、Muramatsu Taro、Yoshikawa Yuichiro、Matsumoto Yoshio、Kuwata Masaki、Takata Keiji、Ishiguro Hiroshi、Mimura Masaru
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychiatry

      巻: 13 ページ: 883771-883771

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2022.883371

    • 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] Intervention with a humanoid robot avatar for individuals with social anxiety disorders comorbid with autism spectrum disorders2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Atsushi、Kumazaki Hirokazu、Muramatsu Taro、Yoshikawa Yuichiro、Ishiguro Hiroshi、Mimura Masaru
    • 雑誌名

      Asian Journal of Psychiatry

      巻: 78 ページ: 103315-103315

    • DOI

      10.1016/j.ajp.2022.103315

    • 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] メンタルヘルスの広場 ロボットによる発達障害支援2022

    • 著者名/発表者名
      熊崎博一
    • 雑誌名

      心と社会

      巻: 53 ページ: 99-104

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 目でみる精神疾患 発達障害者へのロボット支援診療2022

    • 著者名/発表者名
      熊崎博一
    • 雑誌名

      日本医師会雑誌

      巻: 151

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 自律ロボットとの対話2022

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一
    • 雑誌名

      精神科治療学

      巻: 37 ページ: 1129-1134

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 発達障害者へのヒューマノイドロボットを用いた支援の潜在性2022

    • 著者名/発表者名
      熊崎博一
    • 雑誌名

      神経心理学

      巻: 38 ページ: 130-136

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 自閉スペクトラム症者への最新の科学技術を用いた治療2022

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一
    • 雑誌名

      小児内科

      巻: 54 ページ: 1093-1097

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Group-Based Online Job Interview Training Program Using Virtual Robot for Individuals With Autism Spectrum Disorders2022

    • 著者名/発表者名
      Kumazaki Hirokazu、Yoshikawa Yuichiro、Muramatsu Taro、Haraguchi Hideyuki、Fujisato Hiroko、Sakai Kazuki、Matsumoto Yoshio、Ishiguro Hiroshi、Sumiyoshi Tomiki、Mimura Masaru
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychiatry

      巻: 12 ページ: 704564-704564

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2021.704564

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 精神科におけるヒューマノイドの潜在性2021

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一
    • 雑誌名

      医学の歩み

      巻: 278 ページ: 948-951

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] ヒューマノイドロボットを用いた自閉スペクトラム症治療の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 276 ページ: 230-231

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 児童精神医学にデジタル診療が果たす役割2024

    • 著者名/発表者名
      熊崎博一
    • 学会等名
      第44回日本社会精神医学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バーチャルリアリティ技術を用いた発達障害者支援2024

    • 著者名/発表者名
      熊崎博一
    • 学会等名
      第44回日本社会精神医学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Humanoid robot intervention for individuals with autism spectrum disorders2023

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kumazaki
    • 学会等名
      The 11th Congress of the Asian Society for Child and Adolescent Psychiatry and Allied Professions
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The utility of android robot for intervention for children with autism spectrum disorders2023

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kumazaki
    • 学会等名
      The 11th Congress of the Asian Society for Child and Adolescent Psychiatry and Allied Professions
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症児へのロボットを用いた介入への期待2023

    • 著者名/発表者名
      熊崎博一
    • 学会等名
      第76回九州小児科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 児童精神科領域におけるロボットを用いた支援の可能性2023

    • 著者名/発表者名
      熊崎博一
    • 学会等名
      第64回日本児童青年精神医学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 精神医学領域におけるヒューマノイドロボット診療の潜在性2023

    • 著者名/発表者名
      熊崎博一
    • 学会等名
      第108回鹿児島精神神経学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症児へのヒューマノイドロボットを用いた介入への期待.2023

    • 著者名/発表者名
      熊崎博一
    • 学会等名
      第23回赤ちゃん学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症者へのロボットを用いた支援の可能性.2023

    • 著者名/発表者名
      熊崎博一
    • 学会等名
      日本認知心理学会第21回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] へき地・離島医療の問題を解決するための最新のテクノロジーとの共生2023

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一
    • 学会等名
      第43回日本社会精神医学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 社会的対話型ロボットの学級参加における児童によるロボット受容過程の調査2023

    • 著者名/発表者名
      前田昌志, 吉川雄一郎, 川田恵, 熊崎博一, 上出寛子, 松浦直己, 馬場惇, 石黒浩.
    • 学会等名
      日本教育工学会. 第42回春季全国大会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 最新のテクノロジーを用いたギフテッドを有する方への支援.2022

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一
    • 学会等名
      第63回日本児童青年精神医学会総会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 精神障害者へのロボットを用いた支援の潜在性2022

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一
    • 学会等名
      第118回日本精神神経学会学術総会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 自閉スペクトラム症者への最新のテクノロジーを用いた介入.2022

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一
    • 学会等名
      第118回日本精神神経学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 遠隔操作による学級集団への介入を通した児童の対話ロボットに対する受容過程の調査.2022

    • 著者名/発表者名
      前田昌志, 吉川雄一郎, 熊﨑博一, 松浦直己.
    • 学会等名
      第63回日本児童青年精神医学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 特別支援教育におけるヒューマノイドロボットと自閉スペクトラム症者の共生.2022

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一, 吉川雄一郎, 松本吉央.
    • 学会等名
      第36回人工知能学会全国大会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] A Hybrid Robotic System for Children with Autism: A longitudinal Study of Social Interaction in Classroom.2021

    • 著者名/発表者名
      Jerome Dinet, Hanna Verdel, Hirokazu Kumazaki, Kazunori Terada, Sylvie Vitel, Eloïse Zehnder.
    • 学会等名
      ERGO-IA’
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 発達障害者へのロボットを用いた支援の潜在性2021

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一
    • 学会等名
      日本特殊教育学会第59回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 発達障害者へのヒューマノイドロボットを用いた支援の潜在性2021

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一
    • 学会等名
      第45回日本神経心理学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 精神障害者へのロボット介入の潜在性2021

    • 著者名/発表者名
      熊﨑博一
    • 学会等名
      第117回日本精神神経学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 社会的対話ロボットが第4学年「夏の星」の授業に与える影響.2021

    • 著者名/発表者名
      前田昌志, 吉川雄一郎, 酒井和紀, 熊﨑博一, 石黒浩, 上出寛子, 松浦直己
    • 学会等名
      日本天文学会. 2021年秋季年会.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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