情報処理学会 インタラクション 2019
IPSJ Interaction 2019

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接触コミュニケーションとしての甘噛みの実装と評価
中川 佳弥子1,2,a)

松村 礼央1,2,b)

塩見 昌裕2,c)

概要：本研究は，接触コミュニケーションのひとつとして「甘噛み」するロボットの開発を目指し，噛み方と見た目を検討するためのシステムの実装および予備調査を行った．甘噛みは，言葉の話せない乳幼児やペットに見られる行為であり，噛まれる側はその行為から甘えや信頼，苛立ちなど，様々な感情を見いだし，親密な関係性を構築する．接触行為は，人とロボットのコミュニケーションにおいてポジティブな効果があることが示されているが，噛まれることは非常に無防備な行為であるため，不快な印象に陥る可能性も高い．そこで，適切な甘噛みを実現するために，手を噛むデバイスおよびバーチャルエージェントを試作し，噛み方と見た目に関する予備調査を行った．その結果，見た目と噛み方のギャップが大きいと，必ずしも適切な甘噛みの印象を与えない可能性が示唆された．

1. はじめに印象に陥ったり，噛む主体の見た目が影響する可能性が高い．そこで，関係性や印象にポジティブな効果を与える甘

物理的接触は，コミュニケーションにおいて強い影響力噛みを実現するために，手を噛むデバイスおよびバーチャを持ち，ポジティブな効果を持つことが分かっている [1][2]．

ルエージェントのプロトタイプを制作し，噛み方と見た目人―ロボットにおいても，ロボットの接触が関係性を向上に関する予備調査を行った．

させることが報告されており [3][4]，実社会においても，ロボットと触れ合うことでうつや問題行動の改善などの効果が実証されている [5]．

2. 甘噛みシステム
2.1 噛みデバイス

そこで，本研究では，より親密な接触コミュニケーショ

手を噛まれる感触を呈示するための噛みデバイスを図 1

ン方法として，「甘噛み」に着目する．甘噛みは，まだ言葉に示す．本デバイスは，上顎と下顎を開閉する 1 自由度をを話せる段階に達していない乳幼児や，言語を持たない犬持つ．上顎と歯部の間に圧力センサ（FSR406），下顎の下や猫などのペットにしばしば見られる行為であり，噛まれ部に距離センサ（GP2Y0A41SK0F）を実装した．圧力セる側はその行為から甘えや信頼，苛立ちなど，様々な感情ンサは，被験者の手との接触の有無，および噛み強度を検を見いだし，親密な関係性を構築する．このような，親密知するために用いる．距離センサは，被験者の手とデバイ性の高い接触は，心の状態や関係性に対して，より強い影スとの距離計測に用いる．距離を正確に計測するために，響力を持つと考えられる．一方で，実際に乳幼児やペット

被験者はスタンドの上に手を載せ，センサはスタンドとデとそのような接触ができる環境や立場は限定的であり，衛バイスの距離を検知する．スタンドがデバイスに正対する

生的および倫理的な観点からも，そのようなコミュニケーように，スタンドの下にはレールを設置し，可動範囲を制ションを任意の場面で提供することは難しい．

限する．

よって，本研究では，接触コミュニケーションのひとつとして「甘噛み」するロボットの開発を目的とし，噛み方と2.2 動作制御見た目を検討するためのシステムを開発した．噛むという噛みデバイスおよびバーチャルエージェント（以降，両行為は，より親密性が高い行為と考えられるため，不快な方を指す場合は「エージェント」と表記する）は，(a) 噛み待機，(b) 噛み，(c) 休止の 3 モードを遷移する．(a) は，

12a)b)c)karakuri products
ATR 知能ロボティクス研究所
nakagawa@krkrpro.com
reo@krkrpro.com
m-shiomi@atr.jp© 2019 Information Processing Society of Japan

エージェントが口の開閉を繰り返す．噛みデバイスが閉じた際に被験者の手が挟まったことを検知すると (b) に移行し，エージェントは 10 秒間噛み動作を行う．(b) では噛み323

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BCD

図 1 噛みデバイス外観
E(a) トラデバイスは手を挟んだ状態で口を閉じ，圧力センサが閾値Dept.

Technical reference

Created byApproved byDocument type

Document status

Kayako Nakagawa 2018/12/20に達すると開方向に動作する．この閾値設定によって噛み強度，および次に閉じ動作を開始するまでの時間によってTitle

DWG No.

amg_all_201812exp
噛み間隔を調整する．10 秒経つと(c) に移行し，噛みデバ

F

イスが開いた状態で停止し，バーチャルエージェントは噛Rev.

4

Date of issue567
むのを止め，HMD
画面に「手を遠ざけてください」とい

Sheet

1/1

8

うテキストが表示される．被験者が手を遠ざけると，(a)に戻る．

2.3 HMD
視聴覚刺激を呈示するために，Oculus Rift（CV1）を使用した．噛むエージェントとして，後述する動物型のバーチャルエージェントを使用した．また，実験の前提条(b) ネコ

件として，被験者ができるだけ VR 空間に没入することが図 2 噛みエージェント望ましいため，動物がいる空間として不自然でない草原の背景，および噛みデバイスの動作音を聞こえないようにすみの印象に与える影響に着目した．すなわち，同じ噛み方るために，草原に風が吹く背景音を配置した．

でも，強く噛みそうな見た目のエージェントが弱く噛むことで，より適切な甘噛みとして解釈されるのではないかと考え，予備的に調査した．

2.4 バーチャルエージェント
手を噛むエージェントとして，2 種類の動物（ネコ，トラ）を用意した．外観を図 2 に示す．選定理由については後述する．ネコの 3D モデルは TS-TIME

Cu Cat，

3.1 実験条件
本実験では，以下の条件を設定した．

トラの 3D モデルは ROBIN SCHMIDT ”Animals - Tiger

噛みエージェント：を利用した．いずれのエージェントについても，３パター

噛み間隔： 短（”ガジガジガジ... ）・長（”ガブッ，ガンのアニメーション：(a) 噛み待機モードでは，前方を向ブッ...”）の２条件

いて口を大きく開閉，(b) 噛みモードでは，前方下を向い噛み強度：て咀嚼，および，(c) 休止モードでは待機状態のアニメーションを用いた．

3. 評価実験
適切な甘噛みを探索するために，噛み方と見た目についての予備調査を行った．なお，適切な甘噛みについて，本ネコ・トラの 2 条件

弱・強の 2 条件

エージェントの選定理由は，まず，甘噛みをコミュニケーション手段とし得る，すなわち言語を話せないことが明確で，かつ表情要因を排するために表情筋を持たない動物に設定した．噛み方が比較的弱そうにみえる動物としてネコ，および，噛み方が強そうにみえる動物としてトラを選定した．

研究では，威嚇や傷つける目的でなく，好意や遊びたいなどといったポジティブな情動の現れとして捉えられる噛み行為とする．本実験では，噛み方と見た目のギャップが噛© 2019 Information Processing Society of Japan

3.2 実験手順
実験の様子を図 3 に示す．被験者は軍手を着用した左324

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図 4 ネコの感情評価

図 3 実験の様子

手をスタンドに固定し，HMD を装着した．軍手を着用する理由は，デバイスの歯部を直に触れることで，形状や材質が実際の歯と異なることで没入感が低減し，実験の前提条件を満たさないことを避けるためである．被験者は左手をエージェントの方に差し出し，手先を 10 秒間噛まれた．

図 5 トラの感情評価

10 秒経つと，噛み動作が終了し，被験者は左手を元の位置に戻した．HMD を一度外し，評価アンケートに記入しう」の平均が一番高く，ポジティブな感情であると解釈さた．以上を１セッションとし，１被験者につき８セッショれた可能性が高い．トラについては，「楽しそう」と他とン行った．の差がネコより小さく，特に [噛み長さ：長 × 噛み強さ：強] の条件では「怒っている」の方が平均が高かった．

3.3 被験者

また，各指標について，ANOVA（見た目×噛み間隔×噛

被験者は 8 名の大学生（男性 1 名，女性 7 名．平均年齢：み強度）を行った．その結果，「悲しそう」について，見た20.4，S.D.:0.48）であった．被験者内実験とし，噛みエー目と噛み強度の交互作用がみられ (F(1,7)=6.236, p=.041)，

ジェント，および噛み間隔の順序についてはカウンターバ

多重比較の結果，見た目がトラの場合，噛み強度強＜噛み強ランスを行った．噛み強度についてはランダム順で呈示

度弱で有意差があった (p=.041)．また，「恐れている」につした．

いて見た目と噛み間隔の交互作用がみられ (F(1,7)=12.106,4. 実験結果

p=.010). 多重比較の結果，見た目がトラの場合，噛み間隔：短＜噛み間隔：長で有意差があった (p=.046).

アンケートは，７件法および自由記述で行った．以下に結果を示す．

4.2 噛まれた感覚の評価
噛まれた感覚について，「心地よかった―心地悪かった」，

4.1 噛みエージェントの感情評価「怖かった―怖くなかった」，「痛かったー痛くなかった」，

噛みエージェントがどのような感情状態であるようにみ「強く感じた―弱く感じた」，および「噛み方が見た目にえたかについて，「楽しそう」「怒っている」「悲しそう」「恐合っていたー合っていない」の項目について評価を行った．

れている」の４指標について評価を行った．ネコおよびト各項目について，ANOVA（見た目×噛み間隔×噛み強度）

ラの評価結果を図 4，図 5 に示す．これらの指標によっを行った．て，甘噛みと解釈される噛み方，すなわち攻撃ではなくポ

その結果，噛みの心地よさ（図 7）について，見た目とジティブな感情で噛んでいると解釈されるかどうかを評価

噛み間隔の交互作用がみられ (F(1,7)=5.895, p=.046)，多した．

重比較の結果，噛み間隔：長の場合，トラ＜ネコで有意差

ネコについて，全ての噛み方の条件において，「楽しそ© 2019 Information Processing Society of Japan(p=.040), および，見た目：トラ条件の場合，噛み間隔：長325

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それくらいの力で噛むから．

• トラに対して抱いているイメージと噛み方がミスマッ
チだったので，トラのほうはすこししっくりこなかっ
たが，ネコはしっくり来た
また，口頭インタビューにおいて，実際にネコを飼っている被験者から，「飼っているネコと実際にこういう遊びをするので，そのことを思い出した」「飼っているネコがなついていないのでこんな風に遊べたらいいなと思った」という意見があった．
図 6

噛みの心地よさ評価

5. 考察
本実験の結果から，噛みエージェントがトラの場合，噛まれる心地よさが減少したり，噛み方によってネガティブな感情表現に捉えられたりといった効果がみられた．また，「噛み方が合っているかどうか」についてトラが低く評価されたことからも，「強い動物が見た目に反して甘噛みをする」というギャップを感じる以前に，違和感を与えてしまったと考えられる．一方で，ネコのように，見た目と噛み方にギャップのない方が甘噛みとして受け入れやすく，継続的なコミュニケーションを促せる可能性が高い．
被験者のコメントからも，甘噛みされたらこんな感じだろうと想像したり，過去の甘噛みの記憶を思い起こさせたり

図 7 噛み方と見た目の一致性の評価というイメージしやすさが重要であることが示唆された．
以上の結果から，ポジティブな関係性を構築する「甘噛＜ 噛み間隔：短で有意差がみられた（p=.008）．

み」という体験を提供するためには，甘噛みすることが想「強く感じた」については，噛み強度の主効果が弱＜強像しづらいような，意外性のある見た目ではなく，甘噛みでみられ (F(1,7)=9.88, p=.016), 呈示した噛み強度の違いの感触を想像あるいは喚起しやすい見た目の方が実現しやが感覚に反映されているといえる．また，「噛み方が見たすい可能性がある．一方で，噛み方と見た目のギャップが目に合っている」について，見た目の主効果がトラ＜ネコネガティブに働くという推測については，今回の実験設定でみられた (F(1,7)=21.966, p=.002)．すなわち，被験者がでのリアリティ不足に起因する可能性がある．すなわち，想像するトラの噛み方に対して，呈示した噛み方にずれが強い見た目のエージェントの場合，より強い噛みを実現であったと考えられる．

きるデバイスを用いることでネガティブな効果を減らせるかもしれない．

4.3 甘噛み体験の評価
被験者は，ネコとトラの噛みについて，どちらをもう一6. おわりに度体験したいかの評価を行い，その理由を自由記述した．

本研究では，接触コミュニケーションのひとつとして被験者８名の中で，トラの方を高く評価したのは３名，ネ「甘噛み」するロボットの開発を目指し，噛み方と見た目をコの方を高く評価したのは５名であった．評価理由につい検討するためのシステムの実装および評価を行った．甘噛て，以下に抜粋して示す．

みは，言葉の話せない乳幼児やペットが様々な感情を伝え，トラを高く評価した理由

親密な関係性を構築するコミュニケーションである．接触• トラは見た目に反してやさしいと思ったが，ネコは見行為は，人とロボットのコミュニケーションにおいてポジた目の割に強くかんできたように思えたからティブな効果が示されている一方で，噛まれることは不快• ネコは今回体験したもの以外の可能性をあまり感じなな印象に陥る可能性も高い．そこで，適切な甘噛みを実現かったが，トラはもっとすごい噛み方があるのではとするために，手を噛むデバイスおよびバーチャルエージェ期待できるからントを試作し，噛み方と見た目に関する予備調査を行っネコを高く評価した理由た．その結果，見た目と噛み方のギャップが大きいと，甘• トラの噛む力はもっと強いのでは？と思って視覚と体噛みとして伝わりにくい可能性が示唆された．今後，今回験の齟齬が多少あったから．ネコはかわいいし，実際の結果を踏まえてより詳細な評価実験を行うことで，甘噛© 2019 Information Processing Society of Japan326

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みエージェントの適切な噛み方および見た目を検討し，インタラクションにポジティブな効果をもたらす甘噛みシステム，および実体を持つ甘噛みロボットの要件を検討する予定である．
謝辞 本研究の一部は，JST, CREST, JPMJCR18A1 の支援を受けたものです．
参考文献
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hug from a robot encourages prosocial behavior, 2017 26thIEEE International Symposium on Robot and Human
Interactive Communication (RO-MAN), pp. 418–423(online), DOI: 10.1109/ROMAN.2017.8172336 (2017).
中川佳弥子，塩見昌裕，篠沢一彦，松村礼央， 石黒浩，萩田紀
博： ロボットの能動的接触は人間のモチベーションを上げる
か，電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界 = The transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. A，Vol. 95, No. 1, pp. 136–145（オンライン），入手先 ⟨https://ci.nii.ac.jp/naid/110008898132/⟩(2012).
柴田崇徳： メンタルコミットロボット「パロ」の開発と普及：認知症等の非薬物療法のイノベーション，情報管理，Vol. 60, No. 4, pp. 217–228（オンライン），DOI:
10.1241/johokanri.60.217 (2017).

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