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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

研究課題

研究課題/領域番号 21K18701
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

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

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード遠隔操縦 / 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
研究開始時の研究の概要

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。

研究成果の概要

本研究では、①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技術の開発、②操縦者の指令自体をロボットの動きに合わせる技術の開発に対して研究を実施した。①に対しては、仮想空間でロボットから見た画像を操縦者に提示することで、操縦者はあたかもロボットが意のままに動いていると錯覚するシステムを構築した。また②では実際にはロボットの意図通りに指令を出しているにも関わらず、操縦者が自分の意志でロボットを操縦しているように錯覚させるシステムについて検討した。実ロボットと仮想ロボットを用いた実験システムを構築し、数名の操作者による遠隔操縦実験と心理評価実験を行って開発手法の有効性を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Teleoperation by seamless transitions in real and virtual world environments2023

    • 著者名/発表者名
      Aoki Junki、Sasaki Fumihiro、Yamashina Ryota、Kurazume Ryo
    • 雑誌名

      Robotics and Autonomous Systems

      巻: 164 ページ: 104405-104405

    • DOI

      10.1016/j.robot.2023.104405

    • 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
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      青木 惇季, 佐々木 史紘, 山科 亮太, 倉爪 亮
    • 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2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      青木 惇季, 山科 亮太, 倉爪 亮
    • 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2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Teleoperation Method by Illusion of Human Intention and Time2021

    • 著者名/発表者名
      Aoki Junki、Yamashina Ryota、Kurazume Ryo
    • 学会等名
      2021 30th IEEE International Conference on Robot & Human Interactive Communication (RO-MAN)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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