テレプレゼンスロボットを用いたコミュニケーションにおいて，ユーザの安全を阻害しないことは重要である．特に科学コミュニケーションの対象には児童も多く，ロボットの転倒や暴走は避けなければならない．本稿では科学コミュニケーション活動において使用する，自律倒立振子制御機構を有する市販のテレプレゼンスロボットについてさまざまな条件下での転倒リスクを検証した．結果として，通常のリモートコントロールにおいて転倒が生じることはなく，多くは接触による過剰な力の印加が原因であることが結論づけられた． This paper investigates motion characteristics of the wheeled inverted pendulum robot, which is a commercial product for tele-communication and has a built-in stabilizer. We are motivated to utilize this type of telepresence robot for scientific communication with children. For safe activities, accidents caused by the robot, for example, collisions and overturning, must be avoided. In this paper, we examine behaviors of the wheeled inverted pendulum under several conditions: changing floors, transmission speed for control, and frequency of input of remote control. In our experiments, we did not encounter overturning of the robot during the robot moved under these experimental conditions. Of course, the robot turns over when someone pushes or pulls the robot with excessive external forces that breaks the stability of the inverted pendulum.

1. 二 輪 倒 立 振 子 型 テ レ プ レ ゼ ン ス ロ ボ ッ ト を 用 い た
コミュニケーションのための安全管理
Telepresent Communication using a Wheeled Inverted Pendulum
Robot and Its Safety Management
○槇田 諭
前田貴信
（佐世保高専）
Satoshi Makita
Takanobu Maeda
Nat’l Inst. of Tech.,
Sasebo College
Abstract
テレプレゼンスロボットを用いたコミュニケーションにおいて，ユーザの安全を阻害しないことは重要である．特に科学コミュニケーションの対象には児童も
多く，ロボットの転倒や暴走は避けなければならない．本稿では科学コミュニケーション活動において使用する，自律倒立振子制御機構を有する市販のテ
レプレゼンスロボットについてさまざまな条件下での転倒リスクを検証した．結果として，通常のリモートコントロールにおいて転倒が生じることはなく，多く
は接触による過剰な力の印加が原因であることが結論づけられた．
This paper investigates motion characteristics of the wheeled inverted pendulum robot, which is a commercial product for tele-communication and has a
built-in stabilizer. We are motivated to utilize this type of telepresence robot for scientific communication with children. For safe activities, accidents
caused by the robot, for example, collisions and overturning, must be avoided. In this paper, we examine behaviors of the wheeled inverted pendulum un-
der several conditions: changing floors, transmission speed for control, and frequency of input of remote control. In our experiments, we did not encoun-
ter overturning of the robot during the robot moved under these experimental conditions. Of course, the robot turns over when someone pushes or pulls
the robot with excessive external forces that breaks the stability of the inverted pendulum.
使用するロボット：Double 2 (Double Robotics Inc.,http://www.doublerobotics.com/)
● 同軸二輪の移動機構を有し，自律的に倒立振子制御をしながら前後移動，旋回をする
● iPad (Apple Inc.)をコントローラーとし，コミュニケーションモニタ，マイク，スピーカーとして機能する
● 車輪とコントローラーの間のポール部は伸縮し，全高は1,190～1,500mmの範囲で変化する
● 通常は専用のiOSアプリケーションよりテレコミュニケーションに利用するが，iOSアプリケーション用
SDKが公開されている
（https://github.com/doublerobotics/Basic-Control-SDK-iOS）
ポール高さ
移動速度 [m/s] 最短縮 最伸長
前方移動 0.49 0.26
後方移動 0.25 0.26
フラットなタイルの床面 ボール紙を敷いた面 ビニールシートを敷いた面
Internet connection
(Wired, Wi-Fi, 4G/LTE, etc.)
Internet connection
(Wi-Fi, 4G/LTE)
サーバーを介して，同一アカウントでログインしてい
る端末同士を接続する．
サーバー
Device Robot Robot Controller
Network 4G/LTE Wifi Wifi
Upload [Mbps] 5.47±0.68 43.98±3.24 31.15±3.56
Download [Mbps] 18.91±7.55 31.00±0.58 30.36±0.74
利用シーンにおけるロボットの転倒要因の検討
結論：本実験の条件下（ロボットとコントローラーの通信速度：2通り）においては，リモートコ
ントロールによる操作中の転倒は起こらなかった
＜（1）前進・後進の連続入力に対する応答＞
0.5, 1, 2, 3 [Hz]の周期で前進と後進をくりかえす入力を与えた．
＜（2）床面の性状による影響＞
タイル床面と，その上にボール紙，発砲ウレタンシートをそれぞれ敷き，（1）の試験を実施し
た．スリップは生じたが，転倒は起きなかった．
＜（3）障害物の乗り越え＞
床面に設置した高さ10×幅16mmの四角形のケーブルプロテクター，高さ10×幅16mmの円
弧状のケーブルプロテクターに対して，垂直，または斜めから進入させ，いずれの場合も踏
破可能で，転倒もしなかった（ポール最短縮で前進の場合のみ）

2. サイエンスアイランド・プロジェクトは離島地区と他の地域との間にある物理的
距離を、ICT（情報通信技術）とロボットを利用して解消し、どこの誰でも科学技
術に触れ、また対話をすることができる社会を目指しています。普段はなかな
か交流する機会の多くない離島地区をもっと身近に感じてもらえるように、ま
だ知らない魅力を発信します。
本研究は国立研究開発法人科学技術振興機構科学技術コミュニケーション推進事業ネットワーク形成型によるものです．
サイエンスアイランドプロジェクト
～離島をつなぐ科学技術ネットワーク～
http://science-islands.jp
長崎県内には大きく5地区に54の有人離島があり，県内人口の約
10%が生活しています．離島が抱える諸問題は交通の不便に起
因するものなど少なくなく，特に高等教育機関が乏しいことによる
10～20代人口の減少は本土に比べて顕著です．一方で，世界で
対馬島内にしか生息しない天然記念物であるツシマヤマネコを代
表として，その離島にしかない資源，価値も存在しますが，これら
は消滅の危機に瀕しています．離島の資源，価値を守り，その魅
力を発信していくことも重要な課題です．この2つの問題は個々の
離島だけで完結的に解決できるものではないという点で認識が共
通します．
• 交通の不便に起因する離島地区における外部との交流機会の欠乏
• 高等教育機関がないことによる科学技術知識・経験の不足
解決すべき
課題
• ICTの利用で物理的距離を越える，密度の高いインタラクション
• 離島からの課題・魅力の発信と，高等教育の提供の双方向活動
課題解決の
方法
• 離島振興の課題に対して複数離島が相互に連動する相乗効果
• 離島地区で科学技術を学び，地元に新しい産業・活動を創生
目標・成果
＜活動の方針と課題＞
● ICTの利活用による，遠隔コミュニケーション（物理的距離を解消する手段として）
［ICTツール］テレプレゼンスロボット，ビデオ通話システム，VRシステム
［コミュニケーション手段］対話，セミナー等の遠隔視聴，（テレイグジスタンス）ロボットの利用による遠隔イベ
ント参加，インターネットを用いた情報発信
遠隔コミュニケーション（向こうとの対話）
● テレプレゼンス（遠隔地での存在感）が重要
● 対話相手が必ず存在する
● 存在感を与えるためにロボット（実体とその動き）が必要かどうか
（ビデオ通話では不十分？）
● ノンバーバルコミュニケーションの手段（ディスプレイに映る姿 vs
ロボットの動作）
遠隔イベント参加（向こうへの仮想的移動）
● テレイグジスタンス（遠隔地での実在感）が重要
● 対話相手が必ずしも必要でない
● 遠隔行動の自由度を高めるためのロボットの性能とは
● 対話者の視点とリアクションに共感することで没入感が高まるのでは？（ロ
ボットの代替としての対話者，対話者が代わりに移動する）
● インタラクションの設計（物理的要素があるとなお良い？）
［インフラ整備の重要性］（どのような場所もコミュニケーションの場になりうる）
テレコミュニケーションの多くはネットワーク（インターネット）を必要とする