社交ダンスにおける人とロボットとの協調機能発現とその一般化に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15206049
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 小菅 一弘 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30153547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平田 泰久 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20323040) ; 王 志東 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40272017)
• Keywords: ダンスパートナーロボット / 力学的相互作用 / 人間・機械協調 / 意図推定 / 全方向移動機構 / ボディフォースセンサ / 人間適応型システム / 環境適応型システム

Research Abstract

本年度は,力学的相互作用を前提としたダンスパートナロボットシステムの特に移動部に注目し,プロトタイプシステムを試作した.また,力覚に基づく人とロボットのコミュニケーションシステムの確立を行うと共に,基本的な社交ダンスを実現する制御システムの検討を行った.具体的には以下のように研究・開発を行った.
1.ダンスパートナロボットシステム(主に移動部・力覚センサ)の検討・試作
ダンスパートナロボットシステムのプロトタイプシステムを開発した.このシステムは,様々なダンスステップを実現するため特殊な車輪を利用した全方向移動ベースとし,また,人間との力覚に基づく力学的相互作用を前提とするため,ロボットのボディに加わる力を検出するボディフォースセンサを備えた構造とした.
2.力学的相互作用型コミュニケーション技術の研究・開発
力覚情報に基づく人間とロボットのコミュニケーションシステムの研究開発を行った.はじめに,人間同士の社交ダンスの運動動作の計測及びその解析を行い,社交ダンスの特徴を抽出した.そして,その特徴に基づき社交ダンスを実現するためのステップモデルを設計し,それらを人間の加える力覚情報に基づいて切り替えることによって社交ダンスを実現する制御系を設計した.さらに,あるステップモデルの運動を実現している瞬間は,その瞬間に加わる人間の力覚情報に基づき,人間の体格(歩幅等)や運動能力(ステップ速度等)を推定し,人間に適応した連続的な運動を実現することにより効果的な社交ダンスを実現する制御系の設計を行った.

Research Products

• [Publications] Kazuhiro Kosuge: "Dance Partner Robot -Ms DanceR-"Proceedings of the 2003 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 3459-3464 (2003)
• [Publications] Yasuhisa Hirata: "Robot Technologies for Human-Robot Cooperation Systems in Ubiquitous Age"Proceedings of 2003 International Symposium on Microelectronics. 560-565 (2003)