まるにゃん先生から市販されているセラピーロボットを調査してまとめるという課題を出された凛ちゃん。課題を終えて、意気揚々とちょぼたん研究所にやってきました。さてさて、課題の出来栄えは?

凛ちゃん
おっ邪魔っしま~す♪
先生、出された課題、ばっちりまとめてきましたよ‼
まるにゃん先生
えぇっ⁈早い‼大学の方は大丈夫なの?
凛ちゃん
大丈夫ですよ。
大好きなロボット・セラピーのことだから、バリバリ進んじゃいます‼
まるにゃん先生
好きこそ物の上手なれ、かな。
では早速、どんなセラピーロボットがいるのか学んでいこう‼

1. 動物型セラピーロボットにはどんな子がいるの?

まるにゃん先生
まずは、動物型セラピーロボットにはどんな子がいるか学んでいこうね。
開発者の方が、動物の愛くるしさを思い思いに詰め込んだ子ばかりだよ。
凛ちゃん
やっぱり、セラピーロボットと言えば動物型っていうイメージがあります。
アニマル・セラピーを参考にした取り組みなわけですし。
まるにゃん先生
そうだね。でも、セラピーロボットにも色々なタイプの子がいるんだよ。
ではでは、セラピーロボットの代表格「パロについて、凛ちゃん、調査報告‼
凛ちゃん
了解です‼
パロちゃんは、産業総合研究所の柴田先生が開発したセラピーロボットです。
現在は、柴田先生が設立した知能システムが製造・販売しています。
メンタルコミットロボット パロ
メンタルコミットロボット パロ
まるにゃん先生
柴田先生は、セラピーロボット開発の第一人者。
私はパロを見て、ロボット・セラピー研究者になろうと思ったんだぁ。
凛ちゃん
先生にとって、憧れの研究者っていうことですね。
体長は約57cm、体重は約2.5kgです。
まるにゃん先生
抱っこした時に、赤ちゃんを連想するような体長と体重になっているの。
セラピー効果を高めるための、柴田先生こだわりポイント。
凛ちゃん
そうだったんですね‼
あれ...?赤ちゃんにしては、ちょっと軽めじゃないでしょうか?
まるにゃん先生
昔は3kg位あったんだけど、ユーザさんのご意見を反映して改良されたんだ。
パロの入出力系は調査できたかな?
パロの入出力系
パロの入出力系(まるにゃん予想)
凛ちゃん
パロちゃんには、6種類のセンサが搭載されています。
ユーザさんが触ったことを検知するセンサは、全身12カ所とお髭に搭載されています。
まるにゃん先生
全身12カ所に搭載されているのは、ユビキタス面触覚センサ
静電容量センサを参考に柴田先生が開発した、触感を損なわないセンサだよ。
凛ちゃん
お髭も静電容量センサって書いてありました。
スマホにも使われているらしいですけど、どんな仕組みのセンサなんですか?
静電容量センサの仕組み
静電容量センサの仕組み
まるにゃん先生
高校物理でコンデンサは習ったかな?
金属板に挟まれた誘電体が電荷を蓄えたり、放出したりする電子部品。
凛ちゃん
頑張って勉強しましたよ。静電容量とか比誘電率とか。
...まさか、人間の手が金属板の代わりになっちゃうってことですか⁉
まるにゃん先生
そうなの。凛ちゃんって鋭いなぁ‼
手が金属板に近づくと疑似コンデンサになって、電位差で触ったか分かるの。

※ スマートフォンのタッチパネルの原理は少し違います。詳しくはコチラから。

凛ちゃん
高校の勉強は無駄じゃなかった‼
光の強さを検出するセンサは、鼻に2つ。マイクは、頭部に3つ搭載されています。
まるにゃん先生
同じセンサが複数搭載されている理由は、方向も検知したいからなの。
呼びかけると目が合うのは、マイクロフォンが3つあるおかげなんだよ。
凛ちゃん
こっち向いてくれると嬉しいですよね~💕
他に、3軸加速度センサと温度センサが搭載されています。
まるにゃん先生
3軸加速度センサは、抱っこされた時の姿勢を検出しているよ。
温度センサは、体温が高くなると一休みして、温度を調整してるんだって。
それって、体温じゃなくてCPU温度...。
凛ちゃん
アクチュエータは、両瞼、首に2つ、両前足、後ろ足の7カ所に搭載されています。
最後に、鳴き声を再生するスピーカ。入出力系は以上です。
まるにゃん先生
鳴き声は、本物のアザラシの鳴き声をサンプリングしているんだよ。
パロの行動生成システムは調査できたかな?
凛ちゃん
与えられる刺激、生活のリズム、気分に基づき、行動を生成しているとありました。
他にも、ユーザさんの好みの行動を学習するとか、性格が変化するとか...。
これ以上は調査できませんでした。
まるにゃん先生
十分だよ。行動生成システムは論文で少しふれられているだけだもの。
基本的には、凛ちゃんが説明してくれた通り、内部状態遷移方式だよ。
いつか、柴田先生にどういうシステムなのか、お伺いしたいなぁ。
パロの行動生成システム
パロの行動生成システム
凛ちゃん
あっ!調査している時に気になったことがあって。
否定的な反応をしないパロちゃんがいるって書いてあったんですけど...?
まるにゃん先生
否定的な反応をしないパロは、認知症者さん向けなの。
認知症者さんは否定的な反応に混乱する傾向があって、それに対処した形だね。
凛ちゃん
さすが、世界で最もセラピー効果があるロボット
そういった改良を続けてきたからこその、高いセラピー効果なんですね。
まるにゃん先生
そうだね。私達も、常に良いものを追い求める研究者にならないとね。
ギネス記録のこと知ってるってことは、パロの実証実験状況は...?
凛ちゃん
もっちろん、調査しましたよ!
パロちゃんは、国内外のたくさんの施設で実証実験が行われています。
柴田先生の実証実験では、心理的・生理的・社会的効果、全て確認されています
まるにゃん先生
柴田先生の実証実験の詳細は、別の機会に解説するね。
セラピー効果以外にも、認知症の予防・改善効果が確認されているよ。
効果が認められて、アメリカ食品医薬品局に医療機器として承認もされているよ。
凛ちゃん
だから、日本だけではなく、世界中の施設に導入されているんですね。
介護老人保健施設「豊浦」における実証実験の様子
介護老人保健施設「豊浦」における実証実験の様子
まるにゃん先生
パロはこのくらいにして...。
セラピーロボットの火付け役「AIBO」の後継「aiboについて、調査報告‼
凛ちゃん
了解です‼
aiboちゃんは、ソニーが開発・販売しているペットロボットです。
子会社のSGMO幸田事業所で製造されています。
aibo
まるにゃん先生
私はラッテのオーナーでした。お年玉を貯めて初めて購入したロボットだったの。
ソニーからaiboがまた販売されるって知った時は、本当に嬉しかったよ~。
凛ちゃん
調査の時、販売終了してもAIBO人気は健在なんだなって感じました。
体長は約30.5cm、体重は約2.2kgです。ちょうど超小型犬くらいですね。
まるにゃん先生
室内で飼うことを想定しているから、そのくらいに設定したんじゃないかな。
aiboの入出力系は調査できたかな?
aiboの入出力系
aiboの入出力系(まるにゃん予想)
凛ちゃん
aiboちゃんには、11種類のセンサが搭載されています。
ユーザさんが触ったことを検知するセンサは、頭、顎、背、肉球に搭載されています。
まるにゃん先生
頭、顎、背に搭載されているのは、さっき解説した静電容量センサだね。
肉球は、物理スイッチになっていて、地面に接しているかも検知しているよ。
正確を期する接触センサは、なんだかんだ言っても物理スイッチが一番!
凛ちゃん
物理スイッチには、そんな使い方もあるんですね‼
鼻先には、画像認識をしたり、写真を撮ったりする魚眼カメラが搭載されています。
魚眼カメラで撮った画像(Blenderで再現)
魚眼カメラで撮った画像(Blenderで再現)
まるにゃん先生
魚眼カメラは、被写体を歪ませて、広い範囲を撮影できる広角カメラの一種。
画像認識には、ディープラーニングが使用されているよ。
凛ちゃん
画像認識で思い出した!
aiboのおもちゃ類って、どうして全部ピンク色なんでしょうか?
まるにゃん先生
画像認識しやすいからだよ。ピンク色の物って、意外と周りにないでしょう?
同じ理由で、RoboCupの公式サッカーボールもオレンジ色なんだよ。
凛ちゃん
色の選択も、画像認識する上で大切なんですね。
人を検知、人や物との距離を検出するセンサは、口と胴体に3種類搭載されています。
ToF式測距センサとあったんですが、どんな仕組みのセンサなんですか?
ToF式測距センサの仕組み
ToF式測距センサの仕組み
まるにゃん先生
高校物理で光波の速度や反射は習ったかな?
センサから投射した光が、対象物で反射してセンサに届くまでの時間を検出すると...。
凛ちゃん
往復時間から往復距離が算出できるから、センサと対象物の距離が分かる、と。
あぁ‼だから、Time-of-Flight(飛行時間)方式って言うんですね。
まるにゃん先生
凛ちゃ~ん、先生のセリフ盗らないでぇ💦
口に搭載されたToF式測距画像センサは、二次元的に距離を検知できるの。
だから、対象物との距離だけではなく、対象物を立体的に捉えることができるよ。
凛ちゃん
aiboちゃんが人にぶつからないのは、たくさんのセンサのおかげなんですね。
頭と胴体に6軸IMUが搭載されているそうですが...、用途は分かりませんでした。
まるにゃん先生
確かに用途は記載されていないけど、センサの機能から予想してみようか。
そもそもIMUがどんなセンサか、分かるかな?
凛ちゃん
えっと...、IMUは運動を司る3軸の角速度と加速度を検出するセンサです。
6軸とあるので、加速度センサとジャイロセンサの複合センサかと。...あ!
まるにゃん先生
ふふっ。パロにも加速度センサが搭載されていたでしょう?
ジャイロセンサが追加されている分、パロより精度が高い姿勢検出用途だよ。
凛ちゃん
うぅ、ちゃんと関連付けて学ばないと。反省。
尻尾の付け根には、活動範囲を認識するためのSLAMカメラが搭載されています。
...SLAMがどういう機能か、教えてほしいです。
まるにゃん先生
外出した時、地図を見て、自分が今どの辺りにいるか確認するよね?
ロボットも同じで、活動範囲の地図と現在置を知る必要があるの。
地図と照らし合わせて、自分が今どこにいるか認識する技術がSLAMだよ。
凛ちゃん
なるほど。だから、Roombaは部屋を四隅までキレイに掃除できるんですね。
他に、4つのマイクと明るさを検知するセンサが搭載されています。
まるにゃん先生
周囲の明るさに合わせて行動が変化するとあったけど、面白い発想だよね。
天気が良くなると気分が上がるaibo。見てみたいなぁ。
凛ちゃん
雨が降ってきたら、ちょっとしんみりするとか(笑)
アクチュエータは、頭に3つ、両耳、口、首、腰、尻尾に2つと 両前・後足に各3つ。
あと、鳴き声を再生するスピーカと両目のディスプレイ。入出力系は以上です。
まるにゃん先生
それ以外に、LTEとWi-Fi(IEEE802.11 b/g/n)の通信系が搭載されているよ。
aiboの行動生成システムは調査できたかな?難しかったと思うけど...。
凛ちゃん
欲求に従って行動したり、心が動いた時に自分の気持ちを表現するとありました。
他にも、幼年期から壮年期への成長過程があるとか、性格が変化するとか...。
情報少なすぎ‼お手上げです~💦
まるにゃん先生
無理もない...。特許は出願されているけど、大部分はブラックボックスだもの。
クラウドと連携してはいるけど、基本的には内部状態遷移方式だと思うよ。
他に、シナリオ交換方式も併用されているところが、aiboの特徴かな。
凛ちゃん
シナリオ交換方式、ですか?
aiboの追加シナリオ
aiboの追加シナリオ(公式HPより)

鋭意執筆中…。
aibo、なでなでねこちゃん/ワンちゃんの解説を予定。他にも夢ねこ、おしゃべりダッキー等。

2. 非動物型セラピーロボットにはどんな子がいるの?

鋭意執筆中…。
Qoobo、nemoph、LOVOTの解説を予定。他にもchapit等。

3. 人型セラピーロボットにはどんな子がいるの?

鋭意執筆中…。
うなずきかぼちゃん、Palmiの解説を予定。他にも夢の子ネルル/ユメル、おしゃべりみーちゃん等。

本日のおさらい

  • セラピーロボットは、動物型とは限らない
  • セラピーロボットは、柔らかい手触りのものが多い
  • セラピーロボットには、開発者が考えたセラピー効果を高める工夫が数多く施されている
  • セラピーロボットに優劣はなく、気に入ったセラピーロボットをお迎えすると良い

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