回転移動を模したテクスチャ表示機能をもつ球体型移動ロボット (インタラクション 2016）
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ホームページ https://shuhei2306.com/index-j.html 人と移動ロボットを組み合わせたパフォーマンスを設計する際には， 求められる機能や形状を考慮しなければならない． しかし，要求に対して機構の実現が難しい場合がある． 本論文では，身体パフォーマンスにおいて広く用いられているボールと同じ形状である球体型移動ロボットを想定する． 球体型移動ロボットには，高い俊敏性や球体特有の転がるといった動作が必要となるが， そのような特徴をすべて備えた球体型移動ロボットは著者らの知る限り存在しない． そこで，本論文では移動性能の高い車輪型の全方位移動ロボット上に球状LEDディスプレイを搭載し，球体特有の動きを聴衆に錯覚させる機能をもつ移動ロボットを提案する． 提案システムのプロトタイプを用いた実験結果から，提案手法により球体の転がりを十分に錯視させられ，演出の幅を広げられることがわかった．
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回転移動を模したテクスチャ表示機能をもつ球体型移動ロボット (インタラクション 2016）
- 1. 回転移動を模したテクスチャ表示機能 をもつ球体型移動ロボット 土田修平†1, 竹森達也†2, 寺田 努†1†3, 塚本昌彦†1 †1 神戸大学 †2 京都大学 †3 JSTさきがけ
- 2. デモ 2
- 3. 1. 背景 2. 研究目的 3. 提案手法 4. 予備検討 5. システムの改良と評価 6. 今後の課題 7. まとめ
- 4. 1. 背景 2. 研究目的 3. 提案手法 4. 予備検討 5. システムの改良と評価 6. 今後の課題 7. まとめ
- 5. 背景 5 人と移動ロボットを組み合わせたパフォーマンス 参照元: Dance with Drones, https://www.youtube.com/watch?v=HQLORg5COiU 問題点 ・うるさい ・墜落の危険 ・制御が困難
- 8. 背景 8 システム パフォーマ・演出家 機能 演出効果 観衆 安定したシステムを提供するためには 演出システムの場合
- 9. 背景 9 システム パフォーマ・演出家 機能 演出効果 観衆 安定したシステムを提供するためには 演出システムの場合 ディペンダビリティ
- 10. 背景 10 システム パフォーマ・演出家 機能 演出効果 観衆 安定したシステムを提供するためには 演出システムの場合 ディペンダビリティ 見た目のディペンダピリティ 同じ演出効果で，機能をより安定化
- 14. 背景 14 浮遊するオブジェクトを利用したパフォーマンス 例 ドローン ワイヤー コスト 高い 低い 安定性 低い 高い 観衆の満足度 ◎ ○
- 16. 1. 背景 2. 研究目的 3. 提案手法 4. 予備検討 5. システムの改良と評価 6. 今後の課題 7. まとめ
- 23. 1. 背景 2. 研究目的 3. 提案手法 4. 予備検討 5. システムの改良と評価 6. 今後の課題 7. まとめ
- 27. 回転移動表現の視覚効果の予備検討 27 製作デバイス miniUSB 電源タップ ブレッド ボード 球状LED ディスプレイ カバー 自走ロボット サイズ Φ350mm 重量 3500g 移動速度 0.42m/sec
- 32. 1. 背景 2. 研究目的 3. 提案手法 4. 予備検討 5. システムの改良と評価 6. 今後の課題 7. まとめ
- 35. システムの改良 35 システム構成 mbed 1個 PC 自走ロボット 球状LED ディスプレイ 点灯パターン 点灯制御 Arduino nano 12個 コマンド 改良後
- 36. システムの改良 36 システム構成 mbed 1個 改良後 PC 自走ロボット 速度 移動ロボットの移動距離と光の回転量がずれない． 球状LED ディスプレイ 点灯パターン 点灯制御 Arduino nano 12個 コマンド
- 38. システムの改良 38 製作デバイス モータ−カバー バッテリ― mbed Xbee 展開時 格納時 カバー 球状LED ディスプレイ 自走ロボット
- 39. システムの改良 39 製作デバイス モータ−カバー バッテリ― mbed Xbee 球状LED ディスプレイ 自走ロボット TDSTO 48-350 製作デバイス 直径 350mm 200mm 高さ 110mm 60mm 重量 3500g 600g CPU H8/36064 STM32F405 展開時 表: スペック比較
- 41. 評価実験 41 実験項目 1. 何も知らない状態で球体が転がっていると錯視するか． 2. 速さと錯視の関係． 3. 移動距離と光の回転量のずれが錯視に与える影響． 被験者 平均年齢 22.7, 視力 0.7 以上の男性 12 名
- 42. 評価実験 42 実験項目 1. 何も知らない状態で球体が転がっていると錯視するか． 2. 速さと錯視の関係． 3. 移動距離と光の回転量のずれが錯視に与える影響． 被験者 平均年齢 22.7, 視力 0.7 以上の男性 12 名 →代替演出の可能性 →代替演出の許容範囲 →代替演出の許容範囲
- 43. 評価実験 43 実験手順 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 6m 4.4m 2m 0.5m 0.23m 観察点
- 44. 評価実験 44 実験手順 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 6m 4.4m 2m 0.5m 0.23m パフォーマ 被験者 ロボットを用いた パフォーマンスを見て， 球体が転がっている ように見えたかの確認．
- 45. 評価実験 45 実験手順 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 6m 4.4m 2m 0.5m 0.23m パフォーマ 被験者
- 46. 評価実験 46 実験手順 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 ・0.6m/sにおける光の回転移動を提示(パフォーマ含む)． ・提示後，口頭にて以下2つの質問． Q1: 球体 が 回転しているように見えたか? Q2: ど のような仕組み で 動作していると思ったか?
- 47. 評価実験 47 実験手順 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 被験者 実験者
- 48. 評価実験 48 実験手順 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 被験者 実験者
- 49. 評価実験 49 実験手順 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 被験者 実験者 ・仕組みについて説明． ・口頭にて，仕組みに 気づいていたかを確認．
- 50. 評価実験 50 実験手順 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 ・手順1と同様の位置 から実際のLEDボール の転がりを確認． 被験者
- 51. 評価実験 51 実験手順 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 ・手順1と同様の位置 から実際のLEDボール の転がりを確認． 被験者 実際に転がすLEDボール 球状LEDディスプレイ
- 52. 評価実験 52 実験手順 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 ・以下の7パターンを提示 速度: 0.3, 0.6, 0.9, 1.2 [m/s] 移動距離に対する光の回転量: 0.5, 1.5, 2.0 (移動速度は0.6m/sに固定)
- 53. 評価実験 53 実験手順 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 ・以下の7パターンを提示 速度: 0.3, 0.6, 0.9, 1.2 [m/s] 移動距離に対する光の回転量: 0.5, 1.5, 2.0 (移動速度は0.6m/sに固定) ・アンケート Q1: 球体が回転しているように見えたか？ 実際のボールの転がりを5段階評価の最高点である5 に位置付け，これを基準とし，評価してもらう．
- 54. 評価実験 54 結果と考察 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4
- 55. 評価実験 55 結果と考察 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 Q1: 球体が回転しているように見えたか？
- 56. 56 結果と考察 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 Q1: 球体が回転しているように見えたか？ 見えた 12人 評価実験
- 57. 57 結果と考察 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 Q1: 球体が回転しているように見えたか？ 見えた 11 12人 評価実験
- 58. 58 結果と考察 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 Q2: どのような仕組みで動作していると思ったか？ 評価実験
- 59. 59 結果と考察 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 Q2: どのような仕組みで動作していると思ったか？ 評価実験 「LEDで光る球が転がっている．」 「LEDの球を電動 で 動くレールな ど で 押されな が ら 転 が っている ．」 「LEDが巻かれた球の中に駆動するものを入れて, 重心移動によって転 が っている．」
- 60. 60 結果と考察 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 Q2: どのような仕組みで動作していると思ったか？ 評価実験 「LEDで光る球が転がっている．」 「LEDの球を電動 で 動くレールな ど で 押されな が ら 転 が っている ．」 「LEDが巻かれた球の中に駆動するものを入れて, 重心移動によって転 が っている．」 物理的な回転移動を錯覚していることがわかる．
- 61. 61 結果と考察 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 評価実験 ・仕組みを説明し，仕組みに気付いていたか確認 気付かなかった 12 12人
- 62. 62 結果と考察 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 見えなかったと回答した被験者のコメント: 「光 が 連続的 で なくて離散的に光っているの が はっきり見えた」 評価実験
- 63. 63 結果と考察 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 見えなかったと回答した被験者のコメント: 「光 が 連続的 で なくて離散的に光っているの が はっきり見えた」 評価実験 →LEDの光をよりぼやかすことができれば 改善できると考えられる．
- 64. 評価実験 64 実験項目 1. 何も知らない状態で球体が転がっていると錯視するか． 2. 速さと錯視の関係． 3. 移動距離と光の回転量のずれが錯視に与える影響． 球体が転がっていると錯視する．
- 65. 65 結果と考察 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 評価実験 ・実際のLEDボールの回転を確認（評価の基準用）．
- 66. 66 結果と考察 手順 1 → 手順 2 → 手順 3 → 手順 4 評価実験 ・7パターンを確認．
- 67. 67 結果と考察 Q: 球体が回転しているように見えたか？ 評価実験 ・速さと錯視の関係 表: 被験者12人の評価の平均値 仕組みを知っているにもかかわらず， 転がっているようにしか見えなかった．
- 68. 評価実験 68 実験項目 1. 何も知らない状態で球体が転がっていると錯視するか． 2. 速さと錯視の関係． 3. 移動距離と光の回転量のずれが錯視に与える影響． 球体が転がっていると錯視する． 速度の極端に速い・遅いと 錯視効果が弱まる傾向がみられた．
- 69. 69 結果と考察 Q: 球体が回転しているように見えたか？ 評価実験 ・移動距離と光の回転量のずれが錯視に与える影響 ✴︎✴︎ p < .05 表: 被験者12人の評価の平均値
- 70. 1. 何も知らない状態で球体が転がっていると錯視するか． 2. 速度と錯視の関係． 3. 移動距離と光の回転量のずれが錯視に与える影響． 評価実験 70 実験項目 球体が転がっていると錯視する． 速度の極端に速い・遅いと 錯視効果が弱まる傾向がみられた． 移動距離に対して回転量を増加させていくと 錯視効果 が 弱まることがわかった．
- 71. 1. 背景 2. 研究目的 3. 提案手法 4. 予備検討 5. システムの改良と評価 6. 今後の課題 7. まとめ
- 72. 今後の課題 72 超現実表現 坂道を登る 逆走 急加速 急停止
- 73. 今後の課題 73 環境の錯視 凸凹な床 壁 つるつるの床