研究発表

著者らが開発してきた2台の人間共存ロボットHadaly-2とWENDYの機能比較を中心に，人間共存ロボットの身体メカニズム設計と全身協調制御における技術課題を整理し，人間と物理的，情報的，心理的にインタラクションを行うロボットシステムの統合設計方法を明らかにした．

タクタイルセンサと力センサにより人間－ロボット間の物理的インタラクション状況を識別するための複合センサ構造，接触力ベクトル判定アルゴリズム，およびセンサカバー設計方法を提案するとともに，関節に搭載されたばねを用いて外力トルクを検出することが可能なMIAマニピュレータにセンサカバーを実装，統合することで適応行動を生成する手法を考案した．

人間共存ロボットにおける安全性と作業性の両立問題に着目し，WENDYにおける機能分担方法について述べた．特に，胴体・移動部については作業移動性と転倒安定性，頭部については画像認識と人間親和性，腕部については受動柔軟関節による衝撃吸収性と人間適応性，手部については指先圧力制御による巧緻性を意識する必要性を指摘し，これらを環境情報や作業内容に応じて統括制御する方法が重要であることを明らかにした．

人間共存ロボットが単独作業を行う際に必要となる巧緻性を実現するシステム統合方法について考察し，その研究プラットフォームとなるWENDYの設計方法について述べた．具体的には，構成要素である頭部，手・腕部，胴部，移動部など身体メカニズム設計について論じるとともに，頭部画像処理系の物体認識，手腕協調制御，作業移動に関する基礎的な評価実験を行い，WENDYが良好な動作を実現できることを確認した．

人間とロボットの物理的インタラクションの形態を分析・整理し，複数種類の力センサを組み合わせることで接触状況を判別し，適応行動を生成する手法を提案した．具体的には，センサ内蔵型カバーの設計方法，接触力ベクトル算出手法，および行動生成アルゴリズムを考案し，試作センサカバーを用いた特性実験により接触検出手法の妥当性を示した．

人間共存ロボットHadaly-2のシステム構成方法を一例として，ロボットの運動系サブシステム構成における対人安全性，協調作業性，および人間親和性の実現方法を示した．また，人間共存環境下での行動生成に関して，状態遷移ネットワーク上のノードとリンクに姿勢と作業推移を割当てる行動パターン生成手法を提案し，定型作業や非言語コミュニケーションを含む多様な行動生成に対応可能であることを示した．

視覚認識と音声対話能力を備え，人間共存環境下で自律行動するロボットの設計手法を提案するとともに，この設計手法にもとづいて人間共存ロボットHadaly-2の運動系サブシステムを構成した．さらに，人間共存ロボットの多様な行動パターンの生成，実行方法については，状態遷移ネットワークの概念を利用することで比較的容易に実現できることを明らかにし，その効果を協調作業実験により確認した．