Fuzzy inference based mentality estimation for eye robot agent

眼球ロボットを用いた意図表出 及びマスコットロボットシステムへの応用 Fuzzy Inference based Mentality Estimation for Eye Robot Agent 山崎 洋一 董 芳艶 増田 裕太 上原 由記子 Kormushev Petar V u Hai An LE Phuc Quang 廣田 薫 Y oichi Y amazaki, Fangyan Dong, Y uta Masuda, Y ukiko Uehara, Petar Kormushev , Hai An V u, Phuc Quang Le, and Kaoru Hirota1 東京工業大学 T okyo Institute of T echnology Abstract: Household robo ts need to communicate with hum an beings in a friendly fashion. T o achieve better understanding of displayed information, an im portance and a cer tainty of the infor mation should be communicated t ogether with the m ain information. The proposed int ent expression system aim s to convey this additional in formation using an eye rob ot. The eye motions ar e represented as states in a pleasure-arousal space model. Change of the model stat e is calculated by fuzz y inference according to the importance and certaint y of the displayed inf ormation. This change influ ences the arousal-sleep coordinate in the space which corr esponds to activen ess in communication. T he eye robot provides a basic interface f or the mascot robot system wh ich is an easy to understan d information terminal for home environments in a humatronics society . １. はじめに 近年， ロボット技術が進歩するにつ れてロボットが 家庭環境へ普及することへの期待が高まっている． 人間への親しみやすさが重要となる家庭環境下のロ ボットには，単にタスクをこなすだけでなく，親し み易いインタフェースが必要である．またロボット は情報端末として，キーボードなどをインタフェー スとする既存の情報端末よりも，人にやさしいイン タフェースを持つものとなり得る．親しみやすさに は心理表出が重要であり，心理表出には顔が重要で あり，中でもとくに目が重要であることから，眼球 ロボットによる心理表出の研究が行われている [1] ． 本研究では眼球ロボットを人間との対話インタフェ ースとして用いた室内分散型の家庭用情報端末ロボ ットアプリケーションであるマスコットロボットシ ステム，および提示する主情報に付随する情報を意 図として表出する眼球ロボットによる意図表出を提 案する． ２. マスコットロボットシステム 人間の生活空間において人間と共存す るロボット は，エンターテインメントや高齢者支援などの観点 で今後の発展が期待されている分野であるが，ロボ ットと人間の共存を考えた場合，発話などの明示的 なコミュニケーションを行っていない時のロボット の振る舞いを考えることは重要であ る． 本研究では音声認識により目蓋と眼球 を有する小 型コミュニケーションロボットに対する人間の語り かけから人間の興味対象や嗜好を推定し，関連情報 の提供を行うマスコットロボットシステム提案する． 提案システムでは家庭環境において人間の興味対象 や嗜好に関する情報を，室内に分散配置された小型 コミュニケーションロボットが人間と生活を共にす る中で獲得し， We b 情報推薦エンジンを利用して関 連する情報を提供する．マスコットロボットシステ ムの機器構成を図１に示す．５台の小型コミュニケ ーションロボット，音声認識モジュール，情報推薦 エンジンを RT ミドルウェアによって統合したマ ス コットロボットシステムを，家庭環境を想定した室 内に構築する．小型コミュニケーションロボットと して５台の眼球ロボットを用いる．眼球ロボットを 図２に示す． 眼球ロボットは人間を 参考にして 2 自 由度の目蓋と 3 自由度の眼球を有する． 音声認識モ ジュールの性能を補うため１台の眼球ロボットを自 走型とする．自走型眼球ロボットを 図３に示す． 図１．マスコットロボットシステム の構成 TB2-4 23rd Fuzzy System Symposium (Nagoya, August 29-31, 2007) 387 図２．５台の眼球ロボット 図３．自走型眼球ロボット 図 4 ．ロボットとのコミュニケーション ３. 意図表出 人間とコミュニケーションするロボットアプリケ ーションを考える場合，認識性能の問題から認識に 不確定な情報を含む可能性がある．また情報推薦に 際して，優先順位付きの複数の結果を提示する可能 性がある．このような状況では，主情報に付随する 情報をロボットの意図として，主情報をともにさり げなく提示する必要がある．そこで提示情報ととも にロボット自身の情報理解，提示情報の信頼性，重 要性をわかりやすく提示するための眼球ロボットに よる意図表出を提案する． 意図表出と並ぶコミュニケーションロボットに 必要な表出として， 心理表 出がすでに研究されてい る． 眼による心理表出動作 は単独では快－覚醒平面 上に配置される． 快－覚醒 平面は対話への積極性を 表す「覚醒－ 睡眠」軸と 対話者への即時的な好意 を 表す 「快－不快」 軸の 2 軸からなる． コミュニケー ションにおける心理状態の推移を考 慮し， 親和の１ 軸を追加した親和型快－ 覚醒空間が提案されてい る [1] ． 意図表出では音声認識により入力された情報に対 して，入力に対する確信度，出力に対する信頼度， 重要度を算出しあわせて， 「覚醒－睡眠」 軸に投影す ることにより心理表出を加味した意図表出を実現す る． ４. おわりに 家庭環境で人間と共存するロボットアプリケー ションとしてマスコット ロボットシステムを提案 し，その意図表出システム を構築する．マスコッ ト ロボットシステムでは， ５台の小型コミ ュニケーシ ョンロボット，音声認識モジュール，情報推薦エン ジンを RT ミドルウェアによって統合する．眼球 ロ ボットは人間を参考にして 2 自由度の目蓋と 3 自由 度の眼球を有し，５台のうち １台を自走型にする． 人間とのコミュニケーションを考慮 し， 提示する主 情報に付随する情報を意 図として表出する眼球ロ ボットによる意図表出を提案する ．入力 された情報 に対して，入力に対する確 信度，出力に対する信 頼 度，重要度を算出しあわせて ， 「覚醒－睡眠」軸に 投影することにより心理 表出を加味した意図表出 を実現する． 提案システムでは， インタフェースに操 作の習得 を必要とするキーボードなどではな く， 人間同士の コミュニケーションとお なじ音声認識を用いてい る．マスコッ トロボットシステムは既存 の情報端末 に比べて人間やさしいイ ンタフェースを持つロボ ットシステムとして，家庭に普及し 得る． 謝辞 この研究は平成 17 年度～1 9 年 NEDO 度次世代ロボッ ト共通基盤開発プロジェクト 「音声認識用デバイス 及びモジュールの開発」 の補助を受けて行われたも のである． 参考文献 [1] Yoichi Yam azaki, Fangy an Don g, Yukiko Uehara, Yutaka Hatakey ama, Haji me Nobuha ra, Yasufum i Takama, Kaoru Hirota, “Mentality Expression in Affinity Pleasure-Arousal Space using Ocular a nd Eyelid Motion of Eye Robot”, SCIS&ISIS2006, 2006 連絡先 山崎 洋一 E-mail: yama@hrt.dis.tit ech.ac.jp 388