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2016 年度 実績報告書

ヒト皮膚の張力膜構造を模した柔軟外装の子供アンドロイドへの全身実装と機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 15K18006
研究機関大阪大学

研究代表者

石原 尚  大阪大学, 工学研究科, 助教 (90615808)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード触覚センサ / 触感印象 / 柔軟ロボット被覆
研究実績の概要

本研究では,ヒト皮膚の力学的構造を模した柔軟被覆を全身にシームレスに実装した子供型アンドロイドを開発し,機能特性(防護性・耐久性・運動性・安全性・写実性)を実験・解析的に評価するものである.大きな変形性と高い進展性を持つシリコーンエラストマゲルを基材とした被覆の試作及び材料試験を経て,構造の工夫によって衝撃吸収性や人皮膚様の触感を与えられることを確認し,関節を覆った際にも大きく運動を妨げないように作成できることを確認した.その一方で,人に触れさせた際の触感の違いが,ロボット全体の印象にどれほど影響を与えるのかという点と,肉厚柔軟なシリコーンゲル被覆に対していかに触覚感知性能を付与するのかという点が課題として浮かび上がった.そこで,研究後半にはこれらの二点に対する研究を重点的に実施した.
まず,人を対象とした印象評定実験により,ロボット被覆の触感が違えば,ロボットの外見など他が同じであった場合でも人が感じる性格印象も有意に異なることを明らかにした.また,触感の因子(好感や弾力感など)と性格印象の因子(親近感や力量感など)の間に複数の因果関係があることを因子分析及びパス解析によって明らかにした.この結果は,ロボットの性格印象を狙ったものにしたい場合に,外見だけでなく,被覆の触感もデザインすることが必要であることを示している.
また,肉厚柔軟エラストマの表面に微細な純鉄粉を配合し,エラストマ底面に磁石及び磁気センサを配置することで,高感度な触覚センサが実現できることを明らかにし,そのセンサ特性評価を実施した.正負の応答を有する双極的な空間を示すことを明らかにした.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 その他

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、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 磁性・非磁性エラストマを積層した磁気式触覚センサの基礎特性解析2016

    • 著者名/発表者名
      川節 拓実, 堀井 隆斗, 石原 尚, 浅田 稔
    • 雑誌名

      日本 AEM 学会誌

      巻: 24(3) ページ: 204-209

    • DOI

      10.14243/jsaem.24.204

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 柔らかくつながる 子供アンドロイドロボット2017

    • 著者名/発表者名
      石原尚
    • 学会等名
      身体性と生命性,そして社会性をつなぐ学際的研究会
    • 発表場所
      ホテル日航八重山(沖縄)
    • 年月日
      2017-01-25
  • [学会発表] 被覆接触によるロボットの性格印象変化における外観の影響2017

    • 著者名/発表者名
      山下裕基, 石原尚, 池田尊司, 浅田稔
    • 学会等名
      第 171回 ヒューマンコンピュータインタラクション研究会
    • 発表場所
      濱信泉記念館(沖縄・石垣島)
    • 年月日
      2017-01-23
  • [学会発表] Building a Child Android Robot2016

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Ishihara
    • 学会等名
      Symposium on “Cognitive Developmental Science Based on Understanding the Process from Neuro-Dynamics to Social Interaction”
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2016-12-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Analyses of human behaviors and impressions related to Android engineering2016

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Ishihara
    • 学会等名
      Workshop on Cognitive Neuroscience Robotics in Social Interaction
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2016-12-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Difference of Gaussian like feature enhances object classification accuracy in magnetorheological elastomer-gel tactile sensor2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Kawasetsu, Takato Horii, Hisashi Ishihara, and Minoru Asada
    • 学会等名
      Humanoids Workshop on Tactile sensing for manipulation: new progress and challenges
    • 発表場所
      Bielefeld University (Germany)
    • 年月日
      2016-11-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis and functionalization of soft materials toward rich interaction between humans and robots2016

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Ishihara
    • 学会等名
      International Symposium at Frontier Research Base for Global Young Researchers
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-11-15
  • [学会発表] Path Analysis for the Halo Effect of Touch Sensations of Robots on Their Personality Impressions2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yamashita, Hisashi Ishihara, Takashi Ikeda, Minoru Asada
    • 学会等名
      International Conference on Social Robotics
    • 発表場所
      Kansas City (USA)
    • 年月日
      2016-11-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Child Android Robot “Affetto”2016

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Ishihara
    • 学会等名
      Robot Design Competition in International Conference on Social Robotics
    • 発表場所
      Kansas City (USA)
    • 年月日
      2016-11-02
    • 国際学会
  • [学会発表] The Child Android Robot Project2016

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Ishihara
    • 学会等名
      Eighth International Conference on Social Robotics Workshop on "The Synthetic Method in Social Robotics"
    • 発表場所
      Kansas City (USA)
    • 年月日
      2016-11-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 親密な触れ合いの実現と理解に向けた子供型アンドロイドロボットの開発2016

    • 著者名/発表者名
      石原尚
    • 学会等名
      同志社大学赤ちゃん学研究センター研究会
    • 発表場所
      同志社大学赤ちゃん学研究センター
    • 年月日
      2016-10-13
    • 招待講演
  • [学会発表] 子供アンドロイドロボットへの皮膚実装に向けた取り組み2016

    • 著者名/発表者名
      石原 尚
    • 学会等名
      日本赤ちゃん学会若手部会第4回研究合宿
    • 発表場所
      白浜荘(滋賀県)
    • 年月日
      2016-09-10
  • [学会発表] Difference of Gaussian 様空間応答を示す磁気式柔軟触覚センサ2016

    • 著者名/発表者名
      川節拓実, 堀井隆斗, 石原尚, 浅田稔
    • 学会等名
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2016-09-07
  • [学会発表] 磁性・非磁性エラストマを用いた磁気式触覚センサの磁場解析2016

    • 著者名/発表者名
      川節 拓実, 堀井 隆斗, 石原 尚, 浅田 稔
    • 学会等名
      The Robotics and Mechatronics Conference
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-06-09
  • [学会発表] Towards rich physical human-robot interaction: A novel magnetic-type flexible tactile sensor that detects its surface deformation2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Kawasetsu, Takato Horii, Hisashi Ishihara, Minoru Asada
    • 学会等名
      ICRA 2016 WS “human-robot interfaces for enhanced physical interactions”
    • 発表場所
      Stockholm (Sweden)
    • 年月日
      2016-05-16
    • 国際学会
  • [備考] Hisashi Ishihara,Ph.D. のwebサイト

    • URL

      http://www.ams.eng.osaka-u.ac.jp/user/ishihara/

  • [産業財産権] 変形測定装置2016

    • 発明者名
      川節拓実,堀井隆斗,石原尚,仲田好宏,浅田稔,細田耕,宮下敬宏
    • 権利者名
      川節拓実,堀井隆斗,石原尚,仲田好宏,浅田稔,細田耕,宮下敬宏
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-146070
    • 出願年月日
      2016-07-26

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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