はじめに |
1ロボットインフォマティクスとは何か 1 |
1.1ロボットインフォマティクスの概念 1 |
(a)ロボットインフォマティクス : 広義の定義 1 |
(b)ロボットインフォマティクス : 狭義の定義 2 |
(c)ロボットとインタラクションの概念 3 |
(d)ロボットインフォマティクスに関する注意 4 |
(e)本書の構成 5 |
1.2アクティブ・インタフェースとしてのロボット 7 |
(a)能動的な情報処理システムとしてのロボット 7 |
(b)アクティブ・インタフェースとしてのロボット 8 |
(c)アクティブ・インタフェースを介したインタラクション 9 |
(b)アクティブ・インタフェースとしてのロボットの設計・運用条件 11 |
1.3アクティブ・インタフェースとしてのロボットのための要素技術と制度整備 17 |
(a)情報処理アーキテクチャ 17 |
(b)インタフェースシステム 17 |
(c)インタラクションの環境 18 |
(d)制度的側面 19 |
1.4おわりに 20 |
参考文献 21 |
2情報処理システムとしてのロボット 23 |
2.1ロボットにおける情報処理の流れ 24 |
2.2集中処理(集中制御) 24 |
2.3I/Oデバイスの制御 25 |
(a)ポーリング方式 25 |
(b)ポーロングによるロボット制御 27 |
(c)割り込み方式 27 |
(d)割り込み駆動によるロボット制御 29 |
2.4分散処理(分散制御) 29 |
(a)分散制御システムの設計方法 30 |
(b)分散センサーアクチュエータ・モデル 31 |
2.5リアルタイム処理 33 |
(a)リアルタイム性 33 |
(b)リアルタイム処理の特徴 35 |
(c)時間制約 38 |
(d)時間予測性 37 |
(e)リアルタイムオペレーティングシステム 38 |
(f)分散リアルタイム処理 41 |
(g)リアルタイムシステムの構築 42 |
2.6リアルタイム通信 42 |
2.7ロボット用コントローラモジュール 45 |
(a)ロボット用分散コントローラモジュール 46 |
(b)RMTProcessor 46 |
2.8消費電力 49 |
2.9計算機アーキテクチャ 50 |
(a)計算機アークテキチャの定義・分類 50 |
(b)命令セットアーキテクチャ 51 |
(c)ハードウェア構成の定義 52 |
(d)アーキテクチャの決定方法 55 |
(e)組込み用プロセッサアーキテクチャ 55 |
2.10まとめ 56 |
参考文献 56 |
3ユビキタス環境とネットワークロボットの融合 59 |
3.1はじめに 60 |
3.2ユビキタスコンピューティング環境 62 |
(a)ユビキタスネットワーク 63 |
(b)スマート空間 65 |
3.3ユビキタスサービス 66 |
(a)サービス空間の分類 66 |
(b)サービスプラットフォーム : uServiceとuMobile 68 |
(c)ユビキタスサービス実現に向けた技術的課題 70 |
3.4ネットワークロボット 74 |
(a)ネットワークロボットの目的 75 |
(b)ネットワークロボット研究開発プロジェクト 75 |
(c)ネットワークロボット管理機構 76 |
(d)ネットワークユニット 78 |
3.5ユビキタス環境との融合 79 |
(a)サービス定義 79 |
(b)サービス登録管理 80 |
(c)サービス発見 82 |
(d)サービス合成 83 |
(e)サービス協調制御 83 |
3.6今後の展望と課題 84 |
参考文献 86 |
4リアルエージェントとしてのロボット 89 |
4.1ロボットがリアルエージェントであるとはどういうことか? 90 |
4.2コミュニケーション機能を中心としたリアルエージェントの設計 95 |
4.3自律移動椅子―アフォーダンスの顕在化と最大化による共同意図形成と達成のナビゲーション― 99 |
4.4引き込み原理にもとづく相互調整 107 |
(a)床掃除ロボットシミュレータ 110 |
(b)床掃除ロボットシミュレータ上での相互調整 113 |
(c)システムの評価 116 |
4.5人間社会のコミュニケーション作法への準拠 117 |
(a)人同士の非言語的なコミュニケーション 119 |
(b)ウェイターエージェントのコミュニケーションモデル 121 |
4.6聞き手ロボット 130 |
4.7残された課題と今後の展望 135 |
参考文献 137 |
5コミュニケーション・ロボット 141 |
5.1コミュニケーション・ロボットとは? 143 |
5.2コミュニケーション・ロボットの研究課題 145 |
(a)研究のねらい 145 |
(b)研究課題 145 |
(c)ロボット・コミュニケーション処理 147 |
5.3コミュニケーション・ロボットのためのハードウェア技術 149 |
(a)センサ実装技術 149 |
(b)体長と掴む強さ 149 |
(c)視覚系 150 |
(d)聴覚系 151 |
(e)触覚系 151 |
(f)移動機構 153 |
(h)ネットワーク機能 156 |
(i)ロボット内部の配線 158 |
5.4コミュニケーション・ロボットのためのソフトウェア技術 159 |
(a)アーキテクチャ 159 |
(b)タスク 161 |
(c)対話行動プログラミング 162 |
(d)ソフトウェア開発アプローチ 163 |
(e)状況依存モジュール 164 |
(f)エピソード・ルール 164 |
(g)知覚機能 168 |
5.5対人コミュニケーション評価実験の基礎 168 |
(a)認知実験の面白さと奥深さ 169 |
(b)どんな評価方法があるのか?―定量的評価と定性的評価 170 |
(c)定量的評価のための仮説検証と仮説発見 170 |
(d)定量的評価のための変数 171 |
(e)定量的評価のための有意差 172 |
(f)定量的評価のための主観評価 173 |
(g)定量的評価のための客観評価 173 |
(h)定性的評価 174 |
(i)対人コミュニケーションのための個人識別 174 |
(j)対人距離の測定法 175 |
5.6対人コミュニケーション評価実験例 176 |
(a)参加者とRobovieび設定 176 |
(b)実験環境 178 |
(c)ロボットに対するコミュニケーション行動の変化 179 |
(d)子供たちの英語能力の推移 182 |
(e)観察された事例 185 |
5.7今後の展望 187 |
参考文献 188 |
6空間型ロボティクス 191 |
6.1はじめに 192 |
6.2モバイルとウェアラブル 195 |
6.3パラサイト型ロボットとしてのウェアラブル・コンピュータ 198 |
(a)ロボット化する人間 198 |
(b)PUI 201 |
(c)ライフ・ログ 203 |
6.4バーチャル・リアリティとミクスト・リアリティ 207 |
6.5テレ・イグジスタンス 212 |
6.6バーチャル・ロボット 217 |
6.7アバタ 222 |
6.8実世界アバタ 231 |
6.9ユビキタスと空間ポジショニング 235 |
6.10おわりに 242 |
索引 245 |