視線入力、音声入出力、画像処理の複合による自立介護システムの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13780683
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 山本 正幸 山口大学, 工学部, 助手 (20304496)
• Keywords: マン-マシンインタフェイス / 視線入力 / 介護システム / 画像処理

Research Abstract

日本も既に高齢化社会を過ぎて高齢社会に突入しており、今後、ますます福祉や介護の必要性が増す状況にある。その中で、自立用介護のシステムの開発は、介護労力の削減のみならず、人が人として自分の意志で生きるための支援となる。そのような背景の中で、上肢の不自由な人が自分の腕の代わりとして使用するロボットアームの開発が行われてきた。しかし、ロボットアームを自分の腕のように扱うには相当の訓練が必要であり、ロボットに慣れ親しんでいる人以外には、あまり利用されていないのが現状である。
そこで、本研究では、ロボットアームを操作して「物を掴み、別の場所へ移動させる」という行為に対して、特別な訓練を必要とせず、人が人に頼むように簡易に操作できる介護用ロボットアームシステムの開発を目指した。
具体的には、1.介護用ロボットシステムのマン-マシンインタフェイスとして、視線入力、画像処理、音声入出力を検討し、それらの複合させたマン-マシンインタフェイスの構築を提案した。
2.視線入力装置として、眼球運動測定装置が設置されたゴーグルに小型CCDカメラを装備し、PCに利用者の現在見ている映像と視線の位置を入力するインターフェイスを構築した。
3.介護システムの上方より俯瞰でシステム周りの状態を判断できるCCDカメラを設置し、ロボットアームの周り(ロボットアームが置かれた机上)の物体の位置関係を検出する画像処理プログラムを開発した。
4.ロボットアーム、視線入力装置、俯瞰CCDカメラの3つの座標系を設定し、システムとして統合した。
5.ロボットアームを操作するマン-マシンインタフェイスとして現在、市販されている音声認識アプリケーションが適切か否かを検討した。
6.ロボットアームで机上の物体をつかみ、移動させる事を想定し、各座標系間の変換方法および移動対象物の座標検出方法を提唱した。

Research Products

• [Publications] 山本正幸, 酒井義郎, 石松隆和: "カメラ付き視線入力装置を用いたロボットハンドの制御"第3回 日本感性工学会大会予稿集. 81 (2001)
• [Publications] 冨永祐一, 酒井義郎, 山本正幸, 中村誠: "車椅子搭乗者の視点移動と安心感の関連性"第3回 日本感性工学会大会予稿集. 80 (2001)
• [Publications] 山本正幸, 酒井義郎, 井 信一郎, 石松隆和: "視線入力による介護用ロボットハンドの制御"第4回 日本感性工学会大会予稿集. 275 (2002)