２足ヒューマノイドの全身動作による人間の笑い誘発

2016年9月16日 数理人セミナー

2016/9/16 1

早稲田大学 理工学研究所岸 竜弘

表1 関連研究の比較

2016/9/16 2

研究者Jonas Sjobergh

2008 梅谷 2014 林 2005 Katevas2015 本研究

使用したロボット

表情 ×△

LEDの眼球× × ○

全身動作△

体を揺らす△

体の向きを変化△

単純な腕部△

遅く，小さい○

言語表現○

なぞかけの生成○

漫才の生成△

事前に定義△

事前に定義-

注目しない

動作-

注目されず-

注目されず△

事前に定義△

事前に定義○

表2 笑いを生み出す手法の共通性

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日常会話

[池澤ら 2006]

漫才

[池山ら 2007]

文学作品

[中村ら 2011]

誇張法 針小棒大 誇張法勘違い 逸脱 矛盾語法

異種結合 対義結合ナンセンス 軛語法

ダジャレ ダジャレ 洒落時事ネタ パロディー天丼 反復 反復スカシ 唐突な現実 飛移法

ズレ下がり 頓降法差別 自賛 置換無知 自虐 付加

ものまね 間接化あるある 省略

誇張

矛盾

反復

ダジャレ・パロディ

唐突な変化

特に共通性が高いものを「笑いの方略」としてまとめた

図１ 笑いの方略の適用

4

内部状態

動作生成

認識

表出

表出

認識

内部状態

唐突な変化

誇張

反復

矛盾

笑いの方略

ロボット 人間

刺激

刺激

行動生成

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表3 作成されたねたと「笑いの方略」の関係

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表現手法 言語非言語

行動生成 動作生成

使用された笑いの方略 矛盾 だじゃれ 矛盾 唐突な変化 反復 誇張 唐突な変化

入りのあいさつ ○ ○ ○ ○

ますおさんのものまね ○ ○ ○

いやがる ○ ○

当たり前体操 ○ ○ ○

変形 ○ ○

欲しがる ○

面白い顔 ○

毒を吐く ○

ロボットの肩こり ○

ケインコスギのものまね ○ ○ ○

ロボットダンス ○ ○

終わりのあいさつ ○

図2 被験者の笑い反応

62016/9/16

人数に対する割合

[%]

笑い 笑顔100

80

60

40

20

0

2013年実施 参加者21名（男性19名，女性2名，平均年齢23.2歳）

図3 主観的な面白さの評価法

72016/9/16

Funniness

0 % 100 %43 %

図4 被験者が感じた主観的面白さ

82016/9/16

傾向は似ている

被験

者の

割合

%

笑い 笑顔100806040200

2013年実施 参加者21名（男性19名，女性2名，平均年齢23.2歳）

図5 誇張した表現力を持つハードウェアの開発

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広い可動域・高速動作が可能な腕部

まんが

漫符を用いた感情の読み取りやすい表情表現

図6 漫画家から取得された表情

怒り 喜び 驚き

嫌悪 悲しみ 恐れ

無感情

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ActivePassive X Y

Z

図7 頭部に搭載した自由度

部位 KOBIAN-R

眼球 3

瞼上 4下 1

眉 8

唇上 4下 3

顎 1合計 24Active

Passive 顔色（青）

2016/9/16 11

能動受動

XY

Z

機構の配置 外観

214

(228

.9)

（成人女性平均寸法）

162

眉

モータドライバ

下唇

眼球・瞼

上唇X

Y

Z重量：1.7kg

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図8 開発されたロボット頭部

図9 開発したロボットの漫画調の表情

怒り 喜び 驚き

嫌悪 悲しみ 恐れ

無感情

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図10 漫画的な表情による感情表現の評価

2016/9/16 14

感情認識率

2011年実施 参加者27名（男性25名，女性2名，平均年齢20.8歳）

怒り 悲しみ 驚き 喜び 嫌悪 恐れ

100806040200

人間調の表情表出ロボット

漫画調の表情表出ロボット

図11 感情表現に有用な漫符を選定

垂れ線

涙のマーク口角のしわ

血管のマーク(恐れ)

(嫌悪) (悲しみ)

(怒り)

15

KOBIAN-R

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図12 フルカラーLEDディスプレイ

16

LED : SMLP34RGB2W解像度 : 16×24更新周期 : 30 [ms] 寸法 : 1×1[mm]

2016/9/16

頬

垂れ線

顎

しわ

Z

YX

Z

YX

図13 シート状の「垂れ線・しわ」表示機構

172016/9/16

図14 漫符を含む表情

怒り

喜び

驚き

嫌悪

悲しみ

恐れ

無感情

182016/9/16

図15 「漫符」を含んだ感情表現の評価感情認識率

%

192016/9/16

怒り 悲しみ 驚き 喜び 嫌悪 恐れ

100806040200

「漫符」なし 「漫符」あり

条件 肩付け根可動角制限

動作範囲（比）

○ 新 2.3× 新 1.5× 旧 1.0

図16 「大きな」動作の実現

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Z

YX

YBody

肩付け根Yaw

ZYX

肩付け根に自由度を追加

肩付け根Roll

関節名称 旧 deg 新 deg

肩付け根Roll - -40 ～ +20

肩付け根Yaw - -10 ～ +60

肩Pitch -80 ～ +80 -180 ～ +180

肩Roll -80 ～ +12 -110 ～ +25

肩Yaw -80 ～ +80 -90 ～ +90

肘Pitch -5 ～ +12 -25 ～ +110

各関節の可動角

関節可動角を拡張

肘Pitch上腕Yaw

図17 「素早い」動作の実現

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ハーモニックドライブ

DC モータ

フレキシブルシャフト

フレキシブルシャフトを用いた軽量な関節構造

ハーモニックドライブ

モータの並列駆動

タイミングベルト

モータ並列駆動による高出力な関節構造

503

459 肩付け根Roll

関節最大速度x102 deg/s

最大加速度x103 deg/s2

旧 新 旧 新肩付け根Roll - 24 - 16肩付け根Yaw - 24 - 7.2

肩Pitch 3.2 29 26 29肩Roll 3.2 29 27 23肩Yaw 11 17 27 200肘Pitch 3.2 17 68 220

x4.5 X3.2

図18 開発した上肢を搭載したKOBIAN-RIII

2016/9/16 22

肩Yaw (0.5 kg)

肩Roll (1.0 kg)

肘Pitch (0.1 kg)

肩Pitch (1.7 kg)

肩付け根Roll (1.0kg)

肩付け根Roll (1.4 kg)

YX

Z

390

mm

200

mm

開発したハードウェアの外観

図19 パラレルリンクで駆動される手首機構

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ZXY

関節最大角速度x102 deg/s

最大角加速度x103 deg/s2

Previous New Previous NewPitch 1.0 3.2 3.3 4.8Roll 1.0 3.2 3.3 4.8Yaw 1.0 3.4 3.3 17

X3.2 X8.1

図20 手首まで高速動作が可能なKOBIAN-RIV

2016/9/16 24

部位 DoF

頭 27

首 4

体幹 1

腰 2

肩付け根（鎖骨）

2×2

腕 4×2

手首 3×2

脚 6×2

合計 64

自由度構成

1470

図21 「誇張」の効果の測定

2016/9/16 25

速度

主観的な面白さ 速度

遅い 速い

大きさ広い

狭い

＊

＊:p<.05

2014年実施 参加者18名（男性9名，女性9名，平均年齢23.3歳）

ANOVAとヘイター・フィッシャーの改良法により検定を実施

図22 ロボット動作の評価ー主観的な速度

26

＊

100

50

0

＊:p<0.05

Speed

＊＊＊

＊

＊＊

＊

×1/3 ×1/2 ×1 ×2 ×3

主観的な評価

2016/9/16 26

2015年実施 参加者34名（男性19名，女性15名，平均年齢20.0歳）

ANOVAとヘイター・フィッシャーの改良法により検定を実施

速度

図23 ロボット動作の評価ー面白さ・新鮮さ

100

50

面白さ 新鮮さ

×1/3 ×1/2 × 1  × 2  × 3 

＊

Funniness

＊:p<0.05

Freshness0

主観的な評価値

27

主観

的な「面

白さ」

主観的な「新鮮さ」

2016/9/16

2015年実施 参加者34名（男性19名，女性15名，平均年齢20.0歳）

ANOVAとヘイター・フィッシャーの改良法により検定を実施

面白さ 新鮮さ

r=0.71

図24 手先の速度変化を利用した軌跡の変化

2016/9/16 28

E

S 0LG0L

1L

2L

行き過ぎ

誇張された軌跡

予備動作

基準動作

1n 2n 10

基準となる軌跡誇張された軌跡

手先

速度

時間(0: 開始, 1: 終了)

1S

2S

3S

図25 誇張の有無による軌跡の変化

2016/9/16 29

0.45

0.15

-0.15 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5時間 s腰

からみ

た手

首部

の高

さ[m

]

基準 誇張

図26 誇張したリアクションの評価

2016/9/16 30

1007550250

速度 大きさ

＊ ＊:p<.10

主観

的評

価値

%

＊ ＊ :p<.05 ＊:p<.10＊＊ ＊

1007550250

面白さ 新鮮さ

主観

的評

価値

%

基準 誇張 基準 誇張

2016年実施 参加者10名（男性10名，平均年齢22.6歳）

対応のあるt検定により検定を実施