Research Projects and Publications

プロジェクト&研究成果

Research Projects

2017

■ Sociable Things : kaz

Sociable Things は、Sociable Robots の手法、技術をより細粒度なモノに適用することで実現される、次世代の IoT 環境である。個々のモノがユーザの挙動や情動を理解し、モノ同士で情報を共有し、連携してユーザの行動を支援する、そんなモノたちのコミュニティだ。我々は、モノが sociable たり得る要件の1つに、人同士のインタラクションで日常的に見られる、多面的、多段的なインタラクション「駆け引き」があると考えている。人々とのインタラクションの中で、それぞれの状況認識(センシング)機能、アクチュエーション機能を生かし、協調して駆け引きを行い、人に対しては効果的かつ身体的な学びを促し、同時にサービスとしての妥協点を探る。Sociable Things には、そんなインタラクションの未来がある。

■ 2.5次元 H2R インタラクション : kaz

多くのコミュニケーションロボットにとって、会話の機微を表情や身体表現で伝えることは不得手な領域である。技術的には人間と同等の身体表現力をロボットに持たせることも可能だ。しかしそこには「不気味の谷」という落とし穴が存在する。本プロジェクトでは、逆に「ロボットならではのインタラクション能力は何か?」を議論する。その1つがオノマトペの活用である。会話コンテクストからオノマトペ(擬音語・擬態語)を自動生成し、埋め込みディスプレイへ表示することにより、ロボットの表現力を補完する。新しい H2R インタラクションの手法である。

■ 適切な間合いをつくるロボットの動作構築 : viol

本研究では段階的に相手の反応を判断し、その場に応じた適切な間合いを決定してロボットが自ら距離を縮めたり離れたりするヒューマンロボットコミュニケーション手法を提案する。相手の表情、行動からロボット自身が間合いを計り、ユーザが安心して、かつ心地よいコミュニケーションを取れる距離を取れることを目指す。

■ Symonds尺度を用いたロボットのパーソナリティ発達 : nago

親の養育態度が子に及ぼす影響を論じたSymonds尺度を応用し、長期的なインタラクションを通じてロボットにパーソナリティを付与する。パーソナリティは情動ベクトルの変化傾向によって表現され、ユーザはジェスチャによってロボットの情動を理解する。

■ メンタルサインを考慮した人間とロボットのインタラクション : matsuiyu

本研究では、看護職員が不足している時に、被介護者の話し相手になるロボットを作成する。 表情認識を使い、被介護者のメンタルサインを読み取り、それを考慮した話題をクラウド上にある介護ログを用いて生成する。

■ そしゃぽっど : ak1ra

ロボットを構成する機械・情報・電気の要素を網羅し、デジタルファブリケーションを活用した多脚のSTEMロボットキット。これは従来の製作を目標としたキットと違い、Animacy、デザイン、協調といった多種多様なテーマに順応するべく、3Dデータ、基板、プログラムなどの設計データは全てオープンソースとし、ユーザが自由に改良可能である。また、これを用いた高校、大学生向けのワークショップの運営マニュアルの製作も行い、公開する。

■ 割り込みに対応した複数会話タスク制御システム : theramin

社会の中でロボットが使用される場合、現在のタスクとは全く関係ないタスクが割り込んでくることが考えられる。話者の推定から会話タスクのスケジューリング、そして円滑な会話タスクを切り替えを行う複数会話タスクの制御システムを実装する。

■ E-Behavior Engine -ロボットの振る舞いに感情を付加するエンジン- : ramp

ロボットのモーションや発話などの振る舞いに、ユーザーやロボットの感情を付加して出力する、E-Behavior Engineの提案を行う。本システムを用い、コミュニケーションロボットのモーションや発話生成を感情に基づいて行うことにより、さらなる活用の幅を広げることを目標とする。

■ 単語頻出度によるやさしい日本語への自動変換 : fly

日本在住の外国人や日本語初期学習者には公的文書など難しく書かれた文章を読解することが難しい。そこで頻出度の高い単語を使うことで分かりやすく表現したものを優しい日本語という。しかしこの変換作業を手作業でするのは効率的ではない。そこで難しい単語を同義語の頻出単語の高い単語に置き換えることで意味の伝わりやすい文章を作成する。

■ Pepperによる特定人物の模倣 : shandy

最終目標である、「人型ロボットを用いて、ユーザーの動作や発話などの特徴を、特定人物の特徴へと自動的に翻訳、出力できるパッケージの実装」に向けて、ロボットに人物を模倣させる上で強調するべき特徴を探る。

■ きこえルンバ : kic

ロボット聴覚のHARKとロボット制御ソフトであるROSを用いて、お掃除ロボットであるルンバに「動物らしさ」を感じるような、音に反応しリアクションをとる、人について行くなどといった人が自然にインタラクションしたくなるような機能を付加する。

2016

■ パーソナルバルーンロボット : viol

人 の目線の高さを維持しつつ、ロボットの軽量化、三次元 空間を利用したロボットの置き場をを可能とするため、バルーンを用いたパーソナルロボットを考えた。今回は二輪車を用いた制御方法を考えた。

■ MoNADによる鏡像認知ロボットのMindstorm EV3における実装 : nago

ロボット制作の学習を目的とし、参考書をもとに、鏡に写った像を自身だと判断できる鏡像認知ロボットをMindstorms EV3上に実装し、鏡像認知実験を行った。また、見真似行動を遺伝的アルゴリズムによって学習するプログラムのプロトタイプを制作した。

■ スキンシップの記録・再現 : ak1ra

スキンシップのような原始的なコミュニケーションは、親しさや安心感を伝えられるが、相手が実在し、触れることができる距離にいることが前提である。スキンシップの動作をセンサーで記録し、それをアクチュエーターなどで再現するシステムの実装を目指す。

■ 対話者のTweet履歴に基づく動的話題生成 : theramin

現状では対話者の任意の発話に対する適切な応答の生成は未だ困難である。システムによる話題の制 御は応答の生成を易化するが、対話者の積極性を損なう危険性がある。本研究では Tweet 履歴から対話者 の話しやすい話題を推定及び誘導することで、話者の積極性と応答生成の易化の両立を目指す。

■ 床デバイスによる酩酊者検知 : ramp

近年、駅のホームでの事故が多発しており、そのなかでも、酩酊者による事故が多発している。本研究では、酩酊者がホームから転落するのを防止するシステムの作成を目標にしている。今回はその第1歩となる研究として、床デバイスを用いた歩行者の検出を試みる。

■ 人工物の物理的インタラクションによる行動の誘導への印象 : tomato

人工物は、物理的インタラクションをすることで、既存の人工物と比べ、人間をよりストレスの少ない状態で、目的とする行動へと誘導することができるかどうかを、検証した。今回は、人間の作業を物理的に妨げ、休憩に誘導するキーボードを実装、使用、評価することで検証した。

Publications

■ Ex-Amp Robot: Expressive Robotic Avatar with Multimodal Emotion Detection to Enhance Communication of Users with Motor Disabilities : tisbee & kaz

In current society, there are numerous robots made for various purposes, including manufacturing, cleaning, therapy, and customer service. Other robots are used for enhancing H2H communication. In this research, we proposed a robotic system which detects the user’s emotions and enacts them on a humanoid robot. By using this robotic avatar, users with motor disabilities are able to extend their methods of communication, as a physical form of expression will be added to the conversation.

26th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication

■ 隣接ペアの連鎖を考慮した対話フローのアトミシティ検出とその効果 : theramin

多対多のインタラクションを想定したコミュニケーションロボットでは、動的な対話タスクの生成と、対話相手に違和感や不快感を与えないタイミングでの対話タスクの割り込み制御を行う必要がある。本論文では、隣接ペアとその連鎖を考慮して検出したアトミシティを利用した会話スケジューリングが、本来の会話相手に対して良い印象を与えるかを検証した。実験には、Artificial Intelligence Markup Language (AIML) を拡張し、隣接ペアを表現可能にした対話タスク記述言語 AIML-ap を新たに定義し、用いた。実験の結果、隣接ペアの連鎖を考慮した会話スケジューリングが本来の会話相手に対して良い印象を与える可能性を示した。

一般社団法人 電子情報通信学会 THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS

■ MoDe:ヒューマノイド型ロボットのためのモーションデフォルメツール : ryota

ロボットは人間の動きをそのまま再現することは構造上困難であるため、人間の動きを適度にデフォルメすることが必要となる。本論文では、ヒューマノイドロボットのためのモーションデフォルメツールMoDeを提案、そのプロトタイプを紹介するとともに、適用実験を通して、モーションデザインにおける有用性と今後の展望を議論する。本プロトタイプでは、モーションキャプチャによって取得された人間の動作データをデフォルメするパラメータとして、モーションの大きさ(Scale)と分解能(Step)を実装、両パラメータを適正値に設定することで、ヒューマノイド型ロボット向けのキャラクタ付けされたモーションデータをリアルタイム生成することが可能となった。

一般社団法人 電子情報通信学会 THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS

■ Expression Amplifying Robot -会話の中での表現力を増強するロボット- : tisbee

概要:現在、様々なタイプのロボットが、あるものはコミュニケーションパートナとして、またあるものは労働力として、我々の日常生活を支えてくれている。コミュニケーションを支援するロボットの種類は多く、アバタ(アイデンティティの象徴)として機能するものもあれば、それ自身が会話相手として振る舞うロボットもある。本稿で我々は、H2Hのコミュニケーションを補助するロボットシステムEx-Ampを提案する。

一般社団法人 電子情報通信学会 THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS

■ Ex-Amp Robot: Physical Avatar for Enhancing Human to Human Communication : tisbee

概要:Our research focuses on creating a robotic system that aids human-to-human communication. The robot acts as a personal companion that understands the user’s emotions and helps express them alongside the user. First, the user’s facial expression is detected through a connected camera device and relays the retrieved information to a humanoid robot. The humanoid robot then performs physical gestures that match the detected emotion. By using this system, those who are unable to freely move their own bodies can add a physical component to their communication method. In this paper, we have determined the efficacy of translating detected facial expressions into robot movements. Through experiments and surveys, we determined whether our proposed ‘Ex-Amp Robot’ helped enhance the communication of a hypothetically tetraplegic user.

International Conference on Human-Agent Interaction

■ Robot Avatar for Enhancing the Communication of Physically Disabled Humans : tisbee

概要:The robot avatar proposed in this paper is a personal companion that captures users’ facial expressions and translates retrieved emotion data into gestures best suited to express the user’s emotion in real-time. This robot allows users to enjoy physical aspects of communication, as well as put an impact on parts of conversations to raise conversation quality. In this research, we have conducted experiments to validate the efficacy of translating facial expressions into robot movements.

25th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication

Other Publications

メンタルサインを考慮した声かけロボット

CareTex2017展示
表情認識技術を用いて落ち込んでいる人を発見して声をかけます。

Ex-Amp Robot

ORF2016展示
表情認識技術、会話認識技術を用いて、ロボットが使用者の代わりに感情表現を行います。

work life balance service

ORF2016展示
情動センシング技術を用いた多段的なインタラクション(駆け引き)による行動変容を促します。

Empathetic H2R Interaction -ヒトやロボットに共感するロボットたち

“Making Robots more Sociable”、ミュンヘン工科大学 Gordon Cheng 教授の言葉です。人とロボット、ロボット同士のインタラクションにおいて、ロボットに求められる「社会性」とはどのようなものでしょうか。このプロジェクトでは、周囲の状況と相手の情動を感覚として理解し、どのような表情で相手に向き合うかを、ロボットの立場でデザインしています。 このデモンストレーションでは、人やロボットに共感してくれるロボットたちが登場します。人が落ち込んでいれば話しを聞いて一緒に落ち込んでくれる、落ち込んでいる人を2台で褒めて励ましてくれる、そんなロボットたちです。 ユビキタス情報空間、新たな人(身体)のカタチ、ソーシャブルなロボットたち、そしてそれらが三位一体となったインタラクションをご覧ください

cookpepper

cookpepperは日々の料理の手助けするアプリです。Pepperに食材を見せながら、オンラインのリソースを活用しつつ、食材に合った今日の献立を相談できます。レシピをタブレットへ表示してくれるだけでなく、Pepperが手取り足取り(?)調理手順を教えてくれるので、料理が一層楽しくなります。最後にはPepperから素敵なプレゼントがあります。

一期一会

2015年度 ORF展示作品