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研究概要紹介

研究室のテーマ †

人の活動支援につながるようなロボットシステムを実現するため、人とロボットの両方を研究テーマに取り上げている点がヒューマン・システム研究室の特徴です。どのようにしたら人は簡単にロボットシステムへメッセージを届けられるか。どのようにしたら人は簡単にロボットシステムのメッセージを受け取れるか。コミュニケーションを行うために特殊な技能や知識を必要とせず、かつ長い時間使用しても疲れないような『人とロボットシステムが共生する仕組み』を研究しています。

2017年度の研究テーマ †

[iS] 人とロボットの共生プラットフォーム †

1. 空間知能化に関する研究
   
   様々な種類のセンサを空間内に分散的に配置し，空間全体を観測して，人やロボットの支援を行える賢い空間Intelligent Spaceの実現に向けて研究を行います．移動ロボットの制御に有用な移動物体の位置推定，環境地図の構築なども研究テーマです．
   
   
   1. 可動物体を反映した環境地図のマルチレゾリューション化
   2. 人の活動領域を考慮した自律移動ロボットの障害物回避
      
      
2. 空間知能化における人の活動内容の分類と記述、活動支援への応用
   
   空間に埋め込まれた様々なセンサを用いて人の活動内容や空間の状況を識別するための手法について研究します．人支援を行うための空間知能化にとってコアとなる技術です．
   
   
   1. 空間メモリSpatial Memory の生産現場における作業支援への応用
   2. 空間メモリSpatial Memory を用いた活動内容の分類
      
      

[Etho] 人とロボットのコミュニケーションモデル †

1. 動物行動学に基づく人とロボットの持続発展的コミュニケーションモデルに関する研究
   
   人とロボットの持続的なコミュニケーションの実現を目指して，犬の愛着行動の解析から得られた知見をロボット工学に応用します。人と犬の関係に基づき、ロボットの社会的行動モデルについて検討します。
   
   
   1. 行動特性を考慮した犬の愛着行動モデルのロボットへの適用
   2. iSpaceを利用した高齢者の見守り支援システムにおける人-ロボットコミュニケーションへの適用
      
      

[P] 人と協調する知的電動車いす: Personal Mobility Toolの実現 †

1. 人からの簡便な方向指示と自律移動機能を有する知的電動車いすの協調
   
   人との協調を考慮した自律移動機能を備えた人間搭乗型自律移動ロボットについて検討します。ロボットの自律移動機能の実現に加え，ハンドルやジョイスティックに代わる新しいヒューマンインタフェースの提案，及び効果的な目的地推定手法について研究しています．
   
   
   1. 手綱型入力インタフェースの検討
   2. 人の活動領域の観測に基づく目的地推定
      
      
2. 安全かつ安心な乗り心地を実現する知的電動車いすとのコミュニケーション
   
   
   ロボット化された電動車いすの挙動や、電動車いすが観測している世界を搭乗者に提示することにより、身体感覚が拡張したような乗り心地を目指します。
   
   
   1. シート型振動触覚インタフェースを用いた環境情報及びナビゲーション情報の提示
   2. 乗り心地を考慮した経路計画手法の検討及び生体情報に基づく乗り心地の評価
      
      

[Cog] 人の知覚能力を拡張するヒューマンインタフェース †

感覚器の代替、あるいはロボットとの感覚の共有を実現するようなヒューマンインタフェースについて研究しています。たとえば、視覚から得る周辺環境（例えば壁までの距離）を聴覚刺激を用いて提示したり、仮想的な物体の触感を提示したりするための仕組み、刺激の設計方法などについて検討しています。

1. 相対音程差を用いた壁面形状の提示とそれに基づくメンタルマップ形成支援
2. 振動触覚刺激を用いた仮想物体の触感の提示
3. 産業用ロボットの遠隔モニタリングにおける振動触覚刺激の応用
   
   

研究室の設備 †

(2020年6月現在)

1. センサ
   
   • 2次元レーザレンジファインダ　12台
   • 3次元レーザレンジファインダ　1台
   • RGB-Dカメラ　6台
   • 超音波式3次元位置計測装置　1式（5.5 m × 8 m × 2.7 m）
   • モーションセンサ（3軸加速度，3軸ジャイロ，3軸地磁気センサ搭載）　4台
   • 温度，湿度，3軸加速度センサを搭載した小型無線ネットワークデバイス　15個
   • 全身モーションキャプチャ 1式
   • 頭部電位センサ　1台
   • ワイヤレス心電計　1台
   • 唾液アミラーゼモニタ　1台
   • ワイヤレス筋電計　1台
   • 脳血流量計　1台
   • 6軸力覚センサ　2台
   • ネットワークカメラ　1台
   • MEMSマイクロフォン　8台
   • 生体計測装置Captiv(心拍、皮膚電位、筋電、呼吸、温度)
2. ロボット
   
   
   • 産業用ロボット　1台
   • 人間搭乗可能な移動ロボット　2台
   • 電動車いす　1台
   • 小型知的移動ロボット　1台
   • レゴマインドストーム NXT　1台
   • ヒューマノイド型ロボット nuvo　1台
   • クアッドリコプター AR.Drone 2.0　1台
   • pepper　1台
   • Universal Robot 3(協働ロボット)
3. 装置
   • 振動触覚グローブ
   • シート型振動触覚インタフェース
   • コミュニケーションロボット
     • パンダぬいぐるみロボット
     • ナバズタグ 改
   • プロジェクタ　100インチ強
   • スピーカ　BOSE L1™ Compact system　2台
   • 没入型ヘッドマウントディスプレイ　3台
   • 透過型ヘッドマウントディスプレイ　1台
   • 小型透過型ディスプレイ　1台
   • 3次元力覚入出力デバイス　1台
   • 骨伝導ヘッドホン　3台
   • FOVE ヘッドマウントディスプレイ等
   • VIVE ヘッドマウントディスプレイ等
     
4. その他
   • パソコン　1人1台以上
   • ノートPC　1人1台
   • 実験用PC/ロボット制御用ノートパソコン　多数
   • タブレット端末　6台　
   • 3D対応ディスプレイ　1台
   • カラーレーザプリンタ　1台
   • 複合型カラープリンタ（コピー，スキャナ，プリンタ） 1台
   • デジタル一眼レフカメラ　1台
   • デジタルビデオカメラ　3台
   • 工作環境も充実中
   • IHクッキングヒータ
   • ソファ（3人掛け 1脚、1人掛け 1脚）
   • その他生活環境も充実