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2016 年度 実績報告書

誤認識を利用した音声操作型環境制御装置:Bio-remoteの提案と障害者支援

研究課題

研究課題/領域番号 26330226
研究機関茨城大学

研究代表者

芝軒 太郎  茨城大学, 工学部, 講師 (70711290)

研究分担者 辻 敏夫  広島大学, 工学研究院, 教授 (90179995)
陳 隆明  神戸大学, 医学研究科, 客員准教授 (20437495)
大塚 彰  県立広島大学, 保健福祉学部(三原キャンパス), 教授 (50280194) [辞退]
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード誤認識 / 衝突回避 / 非接触インピーダンス / 環境制御装置 / 移動型ロボット / 電動車椅子 / 構音障害 / 音声認識
研究実績の概要

本年度は,境制御装置:bio-remoteの音声操作方式および肢体不自由者が利用する電動車椅子をはじめとする移動型ロボットのための衝突回避モデルについて検討を行った.まず,誤認識に基づく音声認識モデルを提案し,bio-remoteの操作方式に適用した.提案モデルでは,通常の不特定話者モデルで音声認識した際に得られる単語列(音素列)の候補ならびにその尤度を抽出・学習することで,不明瞭な発話による誤認識が生じた場合においても使用者の操作意図を識別することができる.提案モデルを用いた家電機器制御実験より,制御に用いる僅かな機器・コマンドをあらかじめ発話・学習しておくことで,構音障害者等の不明瞭な発話を高い精度で識別し,随意的な家電機器制御が実現できることを示した[Journal of Robotics, Networking and Artificial Life(JRNAL)].また,使用者の意図を機器に伝達して制御するのみならず,抽出した意図を代用発声することで意思伝達を同時に実現可能とした[SI2016【優秀講演賞受賞】].
次に,非接触インピーダンスモデルに基づく衝突回避モデルを提案し,移動型ロボットの制御に応用した.提案モデルは運動を力に変える要素である機械インピーダンスに基づく仮想壁をロボット周囲に多層に配置することで,障害物と接触する前にその反力を求めることができる.各層は異なるパラメータを有することで,自然な回避から緊急停止までさまざまな状況に対応可能とした.実験では,シミュレーションにより提案モデルの動作を検証するとともに,実際に2輪を独立駆動可能な小型ロボットに提案モデルを適用することで,さまざまな状況下で適切な回避が実現できることを確認した[JRNAL].

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Obstacle Avoidance Method for Electric Wheelchairs Based on a Multi-Layered Non-Contact Impedance Model2017

    • 著者名/発表者名
      Haruna Kokubo, Taro Shibaniki,Takaaki Chin and Toshio Tsuji
    • 学会等名
      Proceedings of The 2017 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2017), pp.460-463
    • 発表場所
      Miyazaki
    • 年月日
      2017-01-19 – 2017-01-22
    • 国際学会
  • [学会発表] A Voice Signal-Based Manipulation Method for the Bio-Remote Environment Control System Based on Candidate Word Discriminations2017

    • 著者名/発表者名
      Taro Shibanoki, Go Nakamura, Takaaki Chin and Toshio Tsuji
    • 学会等名
      Proceedings of The 2017 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2017), pp.460-463
    • 発表場所
      Miyazaki
    • 年月日
      2017-01-19 – 2017-01-22
    • 国際学会
  • [学会発表] 誤認識を利用した代用発声システム2016

    • 著者名/発表者名
      菅野亮太,芝軒太郎,中村豪,陳隆明,辻敏夫
    • 学会等名
      第17回公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2016)
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-12-15 – 2016-12-17
  • [備考] 茨城大学工学部情報工学科芝軒研究室

    • URL

      http://bs.cis.ibaraki.ac.jp/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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