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MEMS触覚センサ

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いてヒトの触覚を越えることを目指した小型触覚センサの開発を進めています。

ヒトを模した人工触覚の触り動作における素材識別率を向上させる学習モデルの研究

ロボットにヒトの触覚を搭載し、ヒトの機械触覚モデルを再現するという試みは広く行われています。しかし、ヒトの触覚認知モデルと同じような仕組みを模して作成したモデルは多くありません。そこで、素材の識別タスクに着目し、ヒトのように素材を触りながら素材に最適であろう触り動作を学習していく触り動作生成モデルを作成します。また、この機械触覚モデルを元にヒトの触覚認知モデルに迫ることを目指しています。

本研究で用いた学習モデル概要図

触覚センサを用いたサイン認証システム

現在、クレジットカードの支払いの際などサインにデジタルサイン認証システムが普及しています。しかしながら、現在のシステムはペンとタブレットが必要であり、タブレットの上で記入しなければいけないという制限があります。この問題を解決する手段としてペンのグリップ部分に私たちが開発した小型触覚センサを搭載し、指からペンにかかる力を計測することでサイン認証を行っていきます。私たちが開発したセンサは5mm角程度の大きさで、センサにかかる力覚と近接覚を正確に計測できます。

キーワード:触覚、触覚センサ、署名、サイン、署名認証、識別


包丁のワザを数量化するシステム

包丁に柄の部分に触覚センサを組込み、歩調裁きを数量化して、包丁の技量を向上させる研究を進めています。

キーワード:ハプティックス、把持、技量

クラスタデジタル空気砲を用いた嗅覚ディスプレイの開発

映画館やテーマパークのようなマルチメディアコンテンツは, 香りを広い空間に提示することで人の情動に影響を与えます. VRにおける嗅覚提示は, ユーザーに対して素早く, ユーザの動作に応じて提示ができることが望ましく、空気砲を用いた嗅覚ディスプレイはこの条件を満たすためによく使用されます.しかし, 従来の嗅覚ディスプレイで生成される渦輪はその機械的構造に依存してしまうという問題がありました.そこで,我々は空気砲の機械的構造を変更することなく様々な渦輪を生成することができるクラスタ方式空気砲“Cluster Digital Vortex Air Cannon” (CDA)を開発しました.この空気砲を用いて、香りの切り替えや合成し、また局所的な提示ができる嗅覚ディスプレイを開発することを目的としています。

キーワード:バーチャルリアリティ、感覚提示、嗅覚提示、香り、空気砲、渦輪


災害派遣医療チーム内の情報共有を支援するタスク管理システムの開発

本研究では、災害時における医療チーム内での情報共有を支援するために、情報管理ツールの設計・開発を行っています。これまでの医療チームは、メールやトランシーバ、衛星電話やチャットアプリケーションといった様々な情報機器を用いて情報共有を行っています。しかし様々な情報機器を用いるため、医療スタッフが「誰がどの媒体でどのようなやりとり」をしたかを把握することは困難です。この課題によって救助活動の遅延やミスに繋がる可能性があり、災害時では特に問題となります。そこで本研究では、様々な情報源で発信されたやりとりを集約するタスク管理システムの設計・開発を行っています。医療スタッフは自身が重要だと感じたやりとりを記録することができ、さらに他人が重要だと感じるやりとりを役割ごとに送信することができます。本システムにより、医療チーム内のタスク管理を容易化し、チームの円滑な情報管理が行えることを期待しています。

キーワード:災害情報・CSCW・情報共有・タスク管理



災害拠点病院における情報伝達と訓練の振り返り支援システムの開発

地震などの災害が発生した際、被災地周辺の病院や被災地域外からやってきた医療派遣隊との連携の中心的役割を果たす「災害拠点病院」と呼ばれる病院があります。災害拠点病院では災害発生時に備えて定期的に災害発生時を想定した訓練が行われています。しかしながら、訓練時は病院が想定しているような情報伝達が行われないことや、訓練中に発生した問題を正しく認識しておらず訓練の振り返りができないこと、また主観評価の振り返りしか行えないため振り返りの質が低いことなどの問題が存在します。そのため、私たちは訓練の解析や訓練時の情報伝達、訓練後のデブリーフィングを支援するシステムの開発を行っています。

キーワード:医療、病院、災害、情報伝達支援、デブリーフィング支援



てくペコ:運動促進プロジェクト

生活習慣病予防のためには健康的な生活習慣の獲得が重要であると言われています。しかし、天気や曜日、気分などの要因が影響して、それの獲得・継続を妨げていることがわかっています。そのため、健康的な生活習慣を身につけることは難しい。本研究では、人々が運動習慣を獲得することを目指し、人々に運動を促すシステムの開発や行動変容に作用する要因の分析を行なっています。

キーワード:健康促進、行動変容、行動解析、ウォーキングイベント


e-LearningによるNCPR技術訓練システム

本研究では、NCPR(新生児蘇生法)の基本手技である胸骨圧迫と人工呼吸に着目し、病院全体の医療従事者の胸骨圧迫と人工呼吸の技術向上を目的としています。その目的のために、e-Learningシステムを導入します。e-Learningシステムを導入する理由としては、医療従事者は忙しい職業なので、任意のタイミングでトレーニングが出来れば、効率的に技術向上を促すことが出来るからです。

キーワード :NCPR, 新生児蘇生法, 胸骨圧迫, 人工呼吸, CPR, e-Learning


ST-GCNに基づく教員動作評価システム

小学校・中学校・高等学校の新任教員は,初日から「先生」として教壇に立ち授業を行います。先生として教壇に立つ前に訓練することが重要であり,模擬授業などを行って訓練するのですが,実際の現場に近い環境で訓練することは困難です。新任教員の授業の質を向上させるためには,新任教員が熟練教師(授業の上手な教員との行動の違いを客観的に定量的に把握すること、実際の現場に近い環境で授業の訓練を行うことが重要です。本研究では,授業中の教員を定量的に評価し、新任教員と熟練教員の違いを表すことに着目し,実際の講義から新任教員と熟練教員の行動・音声情報・ジェスチャーなどを解析し,その違いを表示、定量的に評価(点数化)することを目的とします。また、従来の教員の行動分析には人の目で分類する方法もあるのですが、人力であり時間がかかるため、その過程を自動化することも目指します。

キーワード :教育、動作認識、深層学習、パターンマッチング



高次脳機能障害のリハビリテーション(調理)における認知状態の評価・サポート

高次脳機能障害のリハビリテーションである調理行動において、リアルタイムに認識を行い、認知状態を定量化し、対象者に気づきを与えること、また、リハビリテーションにおける安全の確保、サポートを目的とします。

キーワード:高次脳機能障害、OpenPose、YOLO、BADS

Echoes Charger: 充電時間を楽しくする充電台

私達が、日常的に利用している充電式の電子機器の多くは、その充電時間中には利用することができません。このことは私達をときに苛つかせ、また、機器のユーザビリティを低下させてしまっています。この充電時間そのものを楽しむことができればこれらの問題が解決される可能性があります。本研究は充電式のワイヤレスイヤフォンであるAirPodsを例に、その充電時間中にイヤフォンに他者が乗り移り会話ができるようなインタラクションを提案します。イヤフォンに乗り移り束の間の会話を楽しむユーザとそれを観察するユーザの間に生まれる束の間インタラクション(Ephemeral Interaction)のひとつの形を研究しています。

キーワード:イヤホン、ウェアラブルデバイス、充電、エフェメラルインタラクション



MAD動画作成支援のためのシーン検索システムの開発

二次創作活動を支援することはアニメ業界とその経済活動を活性化させる役割があると考えられます。本研究では、二次創作のうちMAD動画に着目し、MAD動画を作製する楽しさを損なわず、誰でも簡単にMAD動画が作れるようなシステムを提案します。

キーワード:アニメ、顔認識、声認識、自動分類、二次創作、MAD、ディープラーニング

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聴衆の注目に基づいた多視点映像の自動スイッチングシステム

学会や講演会などをインターネットを通じてライブ中継することが一般的になりつつあります。従来、ライブ中継を行うためにはカメラ操作やスイッチング、テロップの挿入など様々な業務が必要となりプロの技術者が協力して行っていることがほとんどです。これらの技術者を手配することは運営者にとって負担となっています。本研究では聴衆の頭部姿勢から聴衆の注目を推定し、それに基づいてスイッチング業務を自動化します。

キーワード:ライブストリーミング、多視点映像、スイッチング、頭部姿勢推定

子供に対してより効果的なSmiley Face Likert Scaleの提案

子供向けのインタラクションシステムを設計する時には、子供の意見や感情を考慮することは大事ですよね。しかし、子供は大人と比較して言語能力に乏しいことから、アンケートやインタビューの言葉の意味が理解できず、適切な意見や感情が調査ができないことがあります。子供から調査する手法として、5つの尺度の顔アイコンから選ぶことによって自分の意見や感情を回答することができるSmiley Face Likert Scale(SFL)も回答に偏りが見られることから適切に調査ができない恐れがあります。そこで本研究では、SFLの顔アイコンに子供の親の顔を適用することで、子供の顔アイコンに対しての意味理解を支援し、より適切な意見や感情を調査することを目指しています。

キーワード: 子供、感情、調査手法、顔アイコン、Likert Scale




正しいエクササイズ姿勢を支援する遠隔アドバイスシステムの提案

スマートフォン上でスポーツやエクササイズを支援するようなアプリケーションが普及しています。多くのアプリケーションは動画により理想的なエクササイズ姿勢を提示し、ユーザはその動作に合わせてエクササイズするのが一般的です。しかしこの方法は以下の2つの要因から正しい姿勢でエクササイズをするのは困難だと考えています。(1)ユーザは自分自身の姿勢を把握することができない。(2)動画内のトレーナーとの体格(身体的疾患・筋骨格系も含む)の違いなどから同様の姿勢ができないことがある。上記の問題を解決するために、本研究では正しい姿勢でエクササイズを行ってもらうことを支援します。

キーワード:運動、エクササイズ、モーションキャプチャ

博物館におけるソーシャルインクルージョンを実現するテレコミュニケーションロボットのデザイン

研究紹介文:外出な困難な人々が、遠隔操作ロボットを用いて仮想的に博物館を訪問するに際して、起こる課題とそれに対するアプローチを実現するシステムデザインの考案を行なっています。

キーワード:ソーシャルインクルージョン、テレプレゼンスロボット

キャラクターのボーン情報によるシーン検索システム

アニメファンは原作のキャラクターと世界観に基づいて二次創作をすることがあります。二次創作の一種類-MAD動画を作成する時、特定のキャラクターに対する特定のポーズを検出することができた場合、効率を高めることができます。本研究では、キャラクターのボーン情報を使用し、指定のポーズを含むシーンの検出を目指すシステムを提案します。

キーワード:MMD、Openpose、ディープラーニング、ボーン情報、ポーズ検出

仮想デッドボール訓練システム

野球におけるデッドボール(死球),特に頭部に当たるような危険球は大変危険であ る.過去に死亡例もいくつかある.打者にとってこれを回避する,または悪い当たり所 を回避し比較的被害の少ない部分に当てるといった能力は重要である.しかし,その 投球を回避するような練習は怪我をする可能性が高く危険であり,そもそも練習が行 われることは稀である. 本研究では,頭部への危険投球を回避する安全な練習方法の確立,それから打撃能 力と危険投球を回避する能力の両方の向上を目標とし,打撃練習を考慮した仮想空 間における危険投球回避練習方法の提案と検証をする.