1 1 1 1 Xiaoshun MENG 1 Naoto Yoshida 1 Kaede Ueno 1 Tomoko Yonezawa 1 1 1 KansaiUniversity Abstract:.. 1 2010 360 2001 111 [1] [14] [3] [18] [9, 13, 21] [24] [7] 5 58 83 569-1095 2-1-1 E-mail: k568121@kansai-u.ac.jp [23] [2] [22] [10] [25] [5,6] 2
[11], [12] ( ) HRI Human Robot Interaction HCI Human Computer Interaction [15] babyloid [17] [20] [16] 1 [20] 3 3.1 3.2 3 [19] 3.3 3 4 50 36[mm]
(a) ロボットハンドの手の甲の汗 (b) ロボットハンドの手のひらの 腺 汗腺 図 1: ロボットハンドの外見 図 3: 鳥肌ユニットの構造 図 2: 手の領域 コンで加工されたゴム板シートに 4 5[mm] の等間隔 で合計 36 本の突起を浮き上がらせることで再現する 突起はユニットの内側から直径 1.5[mm] の中空の鉄 パイプを押し上げることで実現した 鉄パイプは上下 に可動する台座に固定され サーボモータによって台 座を押し上げることで ゴム表面に押し当てる構造で ある 鳥肌を無くす場合には ユニットの四隅に設置さ れたバネの反発力により台座を押し下げる構造である 鳥肌ユニットの構造を図 3 に 鳥肌の表出の様子を 図 3 に示す 鳥肌ユニットは ロボットハンドの手の 甲側に埋め込まれる 鳥肌は 50 36[mm] の表面がシ リコンで加工されたゴムに 等間隔で合計 36 本突起 を浮き上がらせることで再現する 鳥肌の突起の感覚 は Valbo らの指先の触覚の分解能に関する研究に基づ き []4 5[mm] とした 突起はユニットの内側から直径 1.5[mm] の鉄パイプによって押し上げることで実現し た 鉄パイプは上下に可動する台座に固定され サー ボモータによって台座を押し上げることで ゴム表面 に押し当てる構造である 鳥肌を無くす場合には ユ ニットの四隅に設置されたバネの反発力により台座を 押し下げる構造である 図 4: 鳥肌の表現 3.4 発汗ユニット 発汗ユニットの構造を 5 に示す 発汗ユニットは精神 性発汗ユニットと温熱性発汗ユニットの２つで構成さ れ 手の平と手の甲にそれぞれ取り付けられたシリコ ン付きゴム板シート表面の汗腺から水を出すことで再 現する 水を保管し送り出すポンプ部はロボットハン ドの外部に設置し 直径 0.5[mm] 外径 1[mm] のシリ コンチューブで各発汗ユニットに繋がる ポンプ部は水 の入った容器内の圧力を空気ポンプによって高め 先端 が水に浸されたシリコンチューブに水を送り込む構造 である 人間のエクリン汗腺と同程度の大きさとする ため 直径 5[mm] のシリコンチューブを直径 0.4[mm] 外径 0.6[mm] のシリコンチューブに接続し汗腺へと繋 がる 精神性発汗ユニットは手の平側に取り付けられ 表 面にシリコン加工が施されたゴムに 4 5[mm] 間隔で合 計 36 個の汗腺が配置される 温熱性発汗ユニットは手 の甲側に取り付けられ 鳥肌表現ユニットの 36 個の突
(a) 温熱性発汗の構造 図 5: 鳥肌の表現 起うち等間隔に 12 個の突起の中心に汗腺が配置され る 手の平の汗腺の数は手の甲の汗腺の数より多い [8] ことから 手の平の精神性発汗ユニットでは 汗腺同 士の間隔を狭くし多くの汗腺を配置することで湿り気 を表す細かな発汗を再現した (b) 精神性発汗汗の構造 3.5 震えユニット 図 6: 発汗ユニットの構造 ロボットハンドの手首の内部に振動モータ RF300 回転速度 2830r/min 22g を配置し 図 7 振動モー タが動作することによってロボットハンドの震えを表 現した 震えの表現は 1 回あたり 150[ms] とし ロボッ トハンドが恐怖や感動などの情動を表現できるように 設計した 3.6 体温ユニット 図 7: 震えユニット ロボットハンドの手首先端部ペルチェ素子 TES112705 30x30mm を配置 図 8 し 発生した熱をロ ボットハンド表面の放熱フィルムへの伝導させること で 体温を表現する 3.7 把握ユニット ロボットハンドの 5 本の指は親指を除いてそれぞれ 2 関節を持ち 人差し指から小指までを同時に内側に 曲げることができる ロボットハンドは市販品を用い 指付け根のプレートを腕側に引くことで 4 本の指が曲 がる構造である このプレートをサーボモータを用い て牽引することで 指を曲げる動作を制御した 図 9 図 8: 手の体温ユニット 3.8 センサユニット 人差し指の内側に指に沿うように圧力センサを設置 し ユーザがロボットハンドを握る動作を検出する ま
9: Arduino Uno R3 10: 3.9 10 [4] 2 11 4 11:
15H01698 25700021 [1] 28. http://www8.cao.go.jp/kourei/whitepaper/ w-2016/html/zenbun/s1_2_3.html. [2] M. M. T. de Araujo, Maria Julia Paes da Silva, and M. C. P. B. Francisco. Inr selection :., 28, pp. 8 16., 2005. [3] Naomi Feil and Vicki de Klarl-Rubin. The Validation Breakthrough :Simple Techniques for Communicating with People with Alzheimers and Other Dementias. Health Professions Press, 3 edition, 2012. [4] J.A. Russell. A circumplex model of affect. Journal of personality and social psychology, pp. 1161 1178, 1980. [5] Tomoko Yonezawa, Xiaoshun Meng, Naoto Yoshida, and Yukari Nakatani. Involuntary expression of embodied robot adopting goose bumps. In Proceedings of the 2014 ACM/IEEE International Conference on Human-robot Interaction, HRI 14, pp. 322 323. ACM, 2014. [6],,. 108. Vol. 16, pp. 1 5, 2014. [7]. :. PhD thesis,, 2014. [8].., 2, 2011. [9]., pp. 12 13., 2015. [10]. palro., Vol. 33, No. 8, pp. 607 610, 2015. [11],,.. :, Vol. 54, No. 6, pp. 798 801, jun 2000. [12],,.. ITU, Vol. 45, No. 9, pp. 18 21, Sep. 2015. [13]. 200. PHP, 1998. [14],.., 1991. [15]. 2 2-2., Vol. 57, No. 1, pp. 38 42, 2003. [16],.., Vol. 23, No. Supplement, pp. os15 os15, 2016. [17],. babyloid., Vol. 29, No. 3, pp. 298 305, 2011. [18],,,.., 2016. [19]. :., Vol. 50, No. 4, pp. 303 308, 2009. [20].., Vol. 64, No. 3, pp. 132 140, 2014. [21].. PHP, 2016. [22].., Vol. 13, No. 3, pp. 400 402, 1967. [23],,.., 2014. [24].., Vol. 11, pp. 77 85, Dec. 2014.
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