生物感提示装置
橋本悠希†

梶本裕之†

A haptic device to present a feeling of living matterYuki Hashimoto† and Hiroyuki Kajimoto†1. は じ め に手としては機能している反面，飽きが早く，ぬいぐる
みほどずっと傍らに置きたいという欲求がわかない．

近年ロボットの高性能化，低価格化に伴い，様々なこの原因としては，ロボットはぬいぐるみのような触ペットロボットが登場してきた．Tiger Electronics 社

覚的なアプローチが未発達であるという点が挙げられのファービー1) は，ユーザーの行動に反応するコミュる．しかしながら，ロボットは様々な機能を搭載するニケーションロボットであり，なでたり話しかけたりため，熱や体積などの問題で，ぬいぐるみのような外することで成長し，様々な言葉を話すなどのインタラ装を実現することは困難である．そこで本稿では，単クションが可能である．Sony 社の AIBO2) は，約 20

純な機構を用いてぬいぐるみには無い生き物としての自由度の可動部を持ち，音声や画像など数多くのセン

リアリティを付加し，より親しみが持続するような装サを備えた犬型ロボットである．ペットのようにユー置の実現を提案する．

ザと遊ぶことはもちろん，自分でプログラミングをして多種多様な動きを行わせることが可能である．また，

2. 生物感の提示

知能システム社の PARO3) は，人に安らぎや楽しみ

生物感とは，文字通りその物体が生きているかのよを与えるアザラシ型セラピーロボットである．触り心うに感じる感覚である．人間は，視覚，聴覚，嗅覚，地，抱き心地にこだわり，音声認識や触覚センサなど触覚などを駆使してその物体が本当に生きているかどにより様々なインタラクションが可能である．他にも，うかを判別する．その中でも，生きているということ猫や魚などの動物を模したもの，昆虫を模したもの，を感じるには触覚的な情報が非常に重要なものとなっ人間を模したもの，架空のキャラクターを模したものてくる．触覚的な生物感とは，柔らかさ，毛並み，押など，実に多くのロボットが販売されている．これらされたら押し返すなどの力覚的な抵抗感などはもちろのロボットは，見た目の面では非常に精巧となってきん，心臓の鼓動や筋肉の振動，暖かさなども大きな要ており，一見本物の生物と見間違うようなものも存在素である．生物感に焦点を当てた研究として，植木はする．また，動作に関しても動物の特徴を捉えた複雑

Tabby4) という，まわりの様子を察知して、呼吸するな動きを実現しつつある．しかしながら，ロボットをかのように反応する生き物の様な照明器具を制作して触る，持つ，ロボットの動作音を聞くなどをした瞬間，いる．また，中田は5) 機械の人間への心理的作用能力

冷たく硬い機械的な部分を感じてしまい，親しみが持を実現する中で呼吸鼓動による表現に着目し，実際に続することが難しいという問題がある．

疑似鼓動装置と疑似呼吸装置を用いて実験を行い，呼一方，ぬいぐるみは長年人間のパートナーとして傍らに置かれ，親しまれてきた．ぬいぐるみ単体として吸・鼓動運動がロボットに動物らしさを備えさせることが可能であることを証明した．

は，そこに存在する以外には何もできないにも関わら以上の知見を元に，我々はスピーカを振動子としてずである．この理由として，単に好みのキャラクタで用いることにより，従来の装置と比べてより簡素な構あることを以外に，触ったり，抱いたり，いじったり成で様々な鼓動運動を手掌部へ提示可能な装置を考案することが触覚的に心地よいと感じていることが重要した．本装置は小型軽量であるため，ロボットの他のだと考える．それに対してペットロボットは，遊び相駆動部に影響を与えず，様々な形状のロボットに内蔵可能であると考えられる．また，1Hz 以下の超低周波† 電気通信大学大学院 人間コミュニケーション学専攻
Department of Human Communication, Graduate
School of Electro-Communications, The University ofElectro-Communications

から可聴域までの幅広い周波数での振動提示が可能である．さらには，生物特有の「やわらかい」感触も再情報処理学会 インタラクション 2008

現可能である．本稿では，この装置を用いて手掌部にコーンと手掌部との間が密閉状態となるため，空気圧鼓動運動を提示し，さらに持ち方によって様々なインの変化を手掌部全体に提示していることになり，非常タラクションを行うことで生物感を感じさせ，ぬいぐにやわらかな触覚の提示が可能となっている．

るみのように「ずっと持っていたくなる」「傍らに置いておきたくなる」と思えるような装置の実現を試みた．

3. 実

本装置では，例えば次のようなシナリオに沿ったインタラクションなどが可能である．

• 両手で持つとゆっくりと安定した鼓動を始める．

装• 両手で強く押すと，苦しそうな断続的な鼓動に変製作した装置のブロック図及び装置の外観を図 1，化していく．

図 2 に示す．本システムは，スピーカ× 2，圧力セン• 強く押したあとで力を緩めると，息が上がったよサ (ニッタ FlexiForce)，マイコン (ルネサステクノロ

うな速い鼓動になり，だんだんゆっくりと安定しジ H83048F)，オフセット変換回路及びデジタルステた鼓動に戻っていく．

レオアンプ (ラステーム・システムズ RSDA202) から構成されている．スピーカは互いに反対方向へコーンが向くように配置し，圧力センサは手掌部が接触する外装の中に埋め込んだ．また，装置にはプラスチック製の外装を取り付けた．

図 3 体験の様子

図1

システムのブロック図

4. まとめと今後の課題
本稿では，手掌部へ超低周波の正弦波を提示することにより，無機質な装置がまるで生物であるかのような感覚を得ることができる手法を提案，実装した．
今後，動作時以外でも生物らしく感じられるように装置に毛やシリコーンゴムで包むなどを行い，触り心地を改善する．また，より生物感を提示可能な鼓動パターンを生成するためプログラムの改良を行う．さらには，音声など他のモダリティと組み合わせることで，より高次元な生物感提示を目指す．
図 2 製作した装置の外観

本装置では，両手に装置を持ってインタラクションを行う．手に持つと圧力センサの値からユーザが手に装置を持ったことを認識し，動作が始まる．動作中，マイコンは手の圧力に応じた信号を D/A 機能にて生成する．生成された信号は，オフセット変換回路及びデジタルアンプを通してスピーカに出力され，スピーカの振動が手に伝わる．ここで扱う振動の周波数は，0.5〜15Hz 程度と非常に低く設定されており，生物の鼓動の周波数に近いことから，スピーカの動きや振動が生き物の鼓動のように感じる．また，両手に装置を持った状態ではスピーカの外縁と手掌部が密着し，参考文献

1) Tiger Electronics,LTD.：Furby，
http://www.virtualpet.com/vp/farm/furby/ furbypr.htm (1998)
2) M. Fujita and H. Kitano, Development of an
Autonomous Quadruped Robot for Robot Entertainment, Autonomous Robots vol.5, pp.7-8,
Kluwer Academic Publishers(1998)
3) 柴田嵩徳：人の心を豊かにするメンタルコミッ
トロボット・パロ，総合安全防災誌「予防時報」，
231 号，pp.44–49(2007)
4) Atsuro Ueki： Tabby , ACE 2006, ACE 2007
Art Show(2006)
5) 中田亨：ペット動物の対人心理作用のロボットにおける構築，東京大学大学院工学系研究科博士課程先端学際工学専攻博士論文 (2001)