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赤ちゃんロボット「M3-neony」(上)と集団コミュニケーションロボット「M3-synchy」(下)

赤ちゃんロボット「M3-neony」(上)と集団コミュニケーションロボット「M3-synchy」(下)

赤ちゃんロボットと集団コミュニケーションロボットを開発−認知発達研究の普及型ヒト型ロボット・プラットフォームを実現−.

大阪大学 大学院工学研究科の浅田稔教授らは、人間とロボットの認知発達研究のための普及型ヒト型ロボット・プラットフォームとして、赤ちゃんロボット「M3-neony(エムスリー・ネオニー)」と、集団コミュニケーションロボット「M3-synchy(エムスリー・シンキー)」を開発したと発表した。

「M3」はManmade (Wo)man(人造人間)に由来する。neonyは新生児(neonate)に、synchyは複数のロボットの同調(synchronize)による 円滑なコミュニケーションをイメージした。

ロボットを用いた人間の認知発達メカニズムの理解に用いるための研究プラットフォームとしてのヒト型ロボット。ヒト型であり、運動性能と感覚機能を備えたロボットであり、ロボットに関する専門知識が少ない研究者でも容易に扱えることが大きな特徴だとしている。汎用モーターや制御マイコンを採用したことで、保守性と開発容易性を備え、ロボットへの専門知識が少ない研究者でも容易に実験することが可能だという。

「M3-neony」

赤ちゃんロボット「M3-neony」は、赤ちゃんの発達過程でみられる「身体バブリング(赤ちゃんの発達過程でみられる運動学習の1つ。体をランダムに動かすことで筋肉の動きや身体部位の構成との関係性を認識し獲得していくこと。音声バブリングにちなんで、このように呼ばれる)」による運動学習や、身体接触を伴う介助による学習などを研究することが可能だという。

2007年と2008年のロボカップ世界大会のヒューマノイドリーグで優勝したVstone社を中心とした「TeamOsaka」の「VisiON-4G」を元にしたロボットで、身長は人間の新生児と同程度の大きさの約50cm、重量約3.5kg。22個のモーター、頭部に2個のカメラ(CMOS 30万画素)と2個のマイクロフォン、胴体に2軸ジャイロと3軸加速度、全身に90個の触覚センサーを持つ。

既存の小型ヒューマノイドと比べると、豊富なセンサーを持たせたことを特徴としている。バックパックはあるものの、高性能モーター(最大トルク41kgf・cm、回転速度0.14s/60°)により、乳幼児の複雑で強力な動きを模倣させることが可能だという。

各種センサーは乳幼児の知覚をなぞらえており、顔や物体、音声、接触などを認識させて身体バブリングによる運動学習や、身体接触を伴う養育者の介助に基づく学習など、さまざまな認知発達研究ができるという。

「M3-synchy」

集団コミュニケーションロボット「M3-synchy」は、複数のロボットと人間の間の言語的・非言語的コミュニケーションを研究することが可能で、特に視線行動によるコミュニケーション実現に適した機能を備えているという。

身長約30cm、重量約2.3kgの車輪移動型の小型ロボットで机上で使える。17個のモーター、頭部に広角レンズ付きCCDカメラ(33万画素、水平画角約120度)1、マイクロフォン2、出力装置としては全身に15個のLEDと、胴体部にスピーカーを持つ。

身振りや表情(視線と口の動き)、LEDによる頬の紅潮、スピーカーによる発話のほか、カメラとマイクロフォンによる顔や物体認識、音声認識などが可能。

これまでの卓上用の小型ロボットと比較すると、眼球に3自由度、首に3自由度、腰に2自由度と、非言語コミュニケーションに重要な自由度を豊富に持っているとしている。

言語的・非言語的な様式によるコミュニケーション、特にアイコンタクトなどの視線行動による集団コミュニケーションを実現することで、社会的コミュニケーション能力の学習・発達などの研究を行えるという。

ロボットの動作はWindowsPC上のモーションエディタによって作成する。OSはない。デバイスのアクセスに特殊なドライバなどを必要としないため、ユーザーが自由な環境でモーターの制御およびセンサー情報処理プログラムを開発することができるため、研究者それぞれの研究目的に合わせた学習プログラムの設計が可能だとしている。

動画は、
47ニュース 大阪大が赤ちゃん型ロボット開発
で見られる。

また、浅田氏らの研究に興味がある方は、
インプレス「Robot Watch」に掲載された

人・ロボットの社会的発達を研究するための子供型ロボット「CB2」
〜「浅田共創知能システムプロジェクト」を訪ねて
http://robot.watch.impress.co.jp/cda/column/2007/08/03/584.html

も合わせてご覧頂ければ幸いである。

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