ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝ：木材を用いた小型エージェントロボットの開発と印象評価 / ec75-sato

2025年3月18日(火)の情報処理学会エンタテインメントコンピューティング(EC)研究発表会 発表スライド

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1. ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝ 佐藤 慎之助，湯村 翼 北海道情報大学 木材を用いた小型エージェントロボットの開発と印象評価 第75回情報処理学会エンタテインメントコンピューティング研究発表会 2025.03.18
2. はじめに | 背景 • ロボットの普及が進む • 人と対話するコミュニケーションロボットも登場 • ロボットの材質は金属や合成樹脂が主流 [2] BOCCO（ボッコ）家族をつなぐコミュニケーションロボット – ユカイ工学 オンラインストア https://store.ux-xu.com/products/bocco [3] Amazon Astro, Household robot for home monitoring, with Alexa, Includes a Ring Home Trial https://www.amazon.com/Introducing-Amazon-%20Astro/dp/B078NSDFSB BOCCO [2] Amazon Astro [3] 2
3. はじめに | 背景 • ロボットが木材で作られる事例は少ない(PETS[4], Boomee[5]) • 木造人工衛星 LignoSat [6]が2024年放出、木材の可能性に注目 3 [4] プログラミング脳を養うツール「PETS」 https://4ok.jp/pets/ [5]【業界初】”木製”筐体の自律移動ロボットを開発。持続可能な次世代工場を目指し、新たな「協調」に挑戦 | 株式会社a-roboのプレスリリース https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000002.000116335.html [6] LignoSat Project – 有人宇宙学研究センター https://space.innovationkyoto.org/lignosat-project/ PETS [4] Boomee [5] LignoSat [6]
4. はじめに | 目的 • 木材でロボットをつくる利点 ◦ 手触りが良い ◦ 入手しやすい ◦ 加工しやすい ◦ 見た目が良い：和式建造物に馴染む ◦ 環境負荷低減の可能性：製造時CO2 排出量削減、生分解性 ◦ 電波を遮蔽しない：ロボットの無線通信を妨げない 4 木材を用いたロボット開発を実践し、利点と課題を明らかにする ｽﾀｯｸﾁｬﾝをベースにした木製ロボット ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝ の筐体設計と実装
5. ｽﾀｯｸﾁｬﾝ • オープンソースのコミュニケーションロボット • ディスプレイ付きマイコンM5Stackとサーボモータでつくる • さまざまな派生バージョンが制作され、コミュニティも形成 5 30秒でわかる！ｽﾀｯｸﾁｬﾝ https://youtu.be/yOKuEbuDOZg
6. ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝ • 筐体：木材で制作 ◦ 市販のｽﾀｯｸﾁｬﾝキットの設計を参考に 設計 ◦ サーボモータを支える筐体内部は既存 部品を流用 ◦ 量産型MDFｽﾀｯｸﾁｬﾝの筐体設計は公開 されているが、よりシンプルな構成に するため独自設計 • マイコン：M5Stack Core2 for AWS • ファームウェア：stack-chan-tester 6
7. ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝ | 筐体設計 • 6パーツの切断設計図をAdobe Illustratorで制作：頭、左耳、右耳、足(2枚)、接続部、下面部 • レーザー加工機で切断 • 木工用ボンドで接着 7 レーザー加工機 HAJIME CL1 PLUS | オーレーザー https://www.oh-laser.com/products/hajime-cl1-plus
8. ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝ | 筐体設計 8 ver 1 ver 2 ver 3 ver 4 ver 5 ver 6 素材 ベニヤ (3mm) ベニヤ (3mm) ベニヤ (3mm) シナベニヤ (4mm) スギ (3mm) シナベニヤ (4mm) スギ (3mm) 特徴 穴の位置ズレで 組み立て不可 ｽﾀｯｸﾁｬﾝと同等 に組み立て可 M5Stack側面を 覆う設計 足も木材に 置き換え 木目のある スギを使用 やすりがけで 滑らかにした
9. 評価実験 | 概要 • ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝの印象評価を実施 • 被験者：大学生および大学教職員(n=20) • ｽﾀｯｸﾁｬﾝ(プラスチック製)とｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝに自由に触れた後、アンケートに回答 9 番号 質問 選択肢 Q1 触り心地が良いと感じたか 1. 全く感じない 〜 7. とても感じた Q2 外観デザインが良いと感じたか 1. 全く感じない 〜 7. とても感じた Q3 リラックス効果を感じたか 1. 全く感じない 〜 7. とても感じた Q4 親しみやすさを感じたか 1. 全く感じない 〜 7. とても感じた Q5 温かみを感じたか 1. 全く感じない 〜 7. とても感じた Q6 安心感を感じたか 1. 全く感じない 〜 7. とても感じた Q7 環境に良いと感じたか 1. 全く感じない 〜 7. とても感じた Q8 ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝの良い点があれば記述してください 自由記述 Q9 ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝの改善点があれば記述してください 自由記述 Q10 ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝの活用点があれば記述してください 自由記述 Q11 ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝへの感想やコメントがあれば記述してください 自由記述
10. 評価実験 | 結果 • Q1〜Q7の印象評価でｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝの方が高評価 10 番号 質問 Q1 触り心地が良いと感じたか Q2 外観デザインが良いと感じたか Q3 リラックス効果を感じたか Q4 親しみやすさを感じたか Q5 温かみを感じたか Q6 安心感を感じたか Q7 環境に良いと感じたか アンケート結果 (平均値, n=20) ｽﾀｯｸﾁｬﾝ(プラスチック) ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝ
11. 評価実験 | 結果 • Q8 ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝの良い点 ◦ 温もりを感じる特別感、高級感があるインテリアっぽい ◦ 自分の好きな木材や木目にできるのは面白いなと思いました ◦ 気軽に加工することができる(オリジナルの彫り込みを入れやすいなど) ◦ 軽い • Q9 ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝの改善点 ◦ 耐久性の改善 11
12. 評価実験 | 結果 • Q10 ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝの活用方法 ◦ シックなカフェの木製の机とかに置いてあると可愛いし雰囲気にあって いて癒しになりそう ◦ 市内のカフェにおいて貰う • Q11 ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝへの感想やコメント ◦ かわいかったです もっと丸み帯びてると触っていたくなるかも 12
13. おわりに • ｳｯﾄﾞｽﾀｯｸﾁｬﾝの筐体設計と実装 • 印象評価を行い、全7項目において高評価 • 見た目、手触り、軽さ等の木材の性質が好印象 • 耐久性に課題 13