| 研究課題/領域番号 |
17K00393
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
上田 悦子 大阪工業大学, ロボティクス&デザイン工学部, 教授 (90379529)
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| 研究分担者 |
小枝 正直 大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (10411232)
竹村 憲太郎 東海大学, 情報理工学部, 准教授 (30435440)
中村 恭之 和歌山大学, システム工学部, 教授 (50291969)
飯田 賢一 奈良工業高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (70290773)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 優美な動作 / モーションキャプチャ / 舞踊動作 / 動作の分離 |
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| 研究実績の概要 |
本研究テーマでは，人間特有の「優美な」と形容される動作に着目し，過去から議論されてきた優美さ特徴の定性的表現を人間の動作計測と解析により定量化し，モデル化することで優美なロボット動作の実現を目指している．身体が作る「線」や「面」の時間的な形状変化に着目して「優美さ」特徴のモデル化手法を提案し，印象評価結果と比較することで手法を検証していく．
2年目は，(1)業者に委託し性別，年代それぞれのバランスをとった60名の被験者のWebアンケートにより，「腕動作のみ」の優美さに関する印象評価を実施し，提案する手法の有効性検証用のデータを取得した．(2)舞踊動作の「四肢動作」「位置・向き」への分離を実装した上で，前腕と上腕が作る曲面形状の解析を，初年度に提案したガウス写像を用いて特徴を定量化した．その結果，分離前後のガウス写像には特徴的な違いが得られることがわかった．これまで提案してきた定量化手法では，その違いを表現できないことから，定量化手法を追求する必要があることも明確になった．(3)過去の感性工学の研究論文を参考に，腕動作が構成する面の複雑さを「情報エントロピー」を応用して定量化し，印象評価との相関を検討した．(4)「フォルム」の特徴抽出手法の検討を始めた．画像処理によって抽出した身体のシルエットを，時間方向に並べることで構成する「時空間ボリューム」を生成し，その３次元形状を直接解析するアプローチである．今回の研究題目に示した「動きとフォルムの両側面から」に具体的に着手した．現在，連続的なシルエット画像から時空間ボリュームを作成する部分までは完成しており，3年目に解析する見通しがたった．
成果としては，動作の分離による特徴抽出の可能性を得たこと，「動作とフォルム」両側面からアプローチする環境が整ったことである．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
計画では2年目に，(1)曲面解析の検証，(2)速度を含めた特徴量抽出とモデル化，(3)舞踊動作のフォルムからの優美さ特徴抽出 を行うとしていた．(1)に関して初年度提案の手法を検証した結果，まだ特徴を定量化できていないことがわかったため，定量化手法の検討を行い，様々な方向からのアプローチを続けることを決め，現在取り組んでいる．このことを行なっているため(2)の動作速度を特徴量抽出に含める件については未着手となっている．(3)については，具体的なアプローチが決まり，解析を行うために必要な，時空間ボリュームデータを構築する部分まで，順調に開発が進んでいおり，ソフトウエア開発に関しては当初の計画通りに進んでいるという状況である．一方で，初年度・2年目に予定していた「解析用舞踊動作データの選定・収集と追加収集」がまだできていないため，解析手法を早々に確立し，検証を行うために3年目はなんらかの形でデータ収集を行う予定である．これらを総合的に判断すると，進捗状況としては，当初計画より若干ではあるが遅れているものと考える．
2年目の進捗については，2018年12月のSI2018@大阪と2019年3月のACM IUI2019@LosAngels/USAにて発表を行った．さらに2019年6月のRobomech2019@広島，同7月のHCII2019@Orland/USAで発表する事が決まっている．
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| 今後の研究の推進方策 |
・曲面の優美さ３次元解析では，引き続きガウス写像を中心とした定量化方法を検討していく．また，速度の特徴をなんとか含める方法を検討していく．
・舞踊動作のフォルムからのアプローチは，2年目に提案した「時空間ボクセル」を用いて，「動作」と「フォルム」の両方を表現し，この３次元形状から優美さ特徴を定量化する手法を複数提案し，それらの検証を進めていく．
・これまでのモーションキャプチャシステムを用いた精度の高い動作データ取得に併せて，OpenPoseを活用し低精度ではあるが大量の動作データを取得し，機械学習ツールを用いたアプローチも試みる予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
追加の古典舞踊データの取得がまだできていないことから，謝金として計上していた部分が引き続き使用できなかった．
データ取得は3年目は必ず行うと同時に，旅費に関しても2年目年度末にこのテーマでの国際会議発表を初めて行なえた．夏にも国際会議の発表が決まっていることから予定通りの支出が行える見通しも立っている．
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