日本の研究チームは、変形可能なふわふわのロボットが人間によりリアルな生命の特徴を感じさせる可能性があることを発見しました。東京電機大学とSONYが共同開発した「MOFU（MOrphing Fluffy Unit）」という球形移動ロボットは、全体の体積の拡張と収縮が人間のロボットの「生き生き感」の認識にどのように影響するかを研究することを目的としています。つまり、ロボットがどれだけ生き生きとしているか、またはリアルに見えるかということです。PLOS ONEに発表された研究によると、ロボットの全体の体積を変えることは、ロボットが顔の表情や従来の関節の動きに依存せずにコミュニケーションや表現を行う別の方法になる可能性があります。
MOFUロボットの設計と機能
MOFUは「Jitterbug」と呼ばれる構造の幾何学的メカニズムを採用しており、複数の部分の協調運動によってロボットの全体的な形状を変化させます。このロボットの高さは、単一のモーター駆動のリニア機構によって変化し、約210ミリメートルから280ミリメートルの範囲で、拡張と収縮に応じて変化します。さらに、MOFUは差動二輪駆動によって移動し、直線走行や旋回が可能です。研究者たちは、MOFUの柔らかいふわふわの外観と抽象的な球形の外観を意図的に設計し、特定の動物に似せることはしませんでした。
直接駆動のモーターと他の低騒音の部品により、機械音が減少し、内蔵バッテリーによってロボットはコードなしで動作できます。この設計は、呼吸のような生物体の体積変化の方法や、飛び魚の膨張した咽頭嚢や孔雀の羽を広げるような動物の展示からインスパイアを受けています。
研究結果と今後の方向性
研究チームは、この動作が人工物により生命感を与えるかどうかを理解したいと考えています。MOFUの拡張と収縮は、自然にその垂直軸の周りでいくつかの回転を生じさせます。各運動の影響を分離するために、研究者たちはその車輪を使用して回転を相殺し、拡張と収縮の運動のみを作り出しました。また、回転のみの動作を比較用に作成しました。その後、チームは498名の参加者を対象に3つのオンラインビデオ実験を実施し、不完全または無効な応答を除外しました。参加者は20秒間MOFUのビデオを視聴し、日本版Godspeed質問票の活性子量表の6項目を使用してロボットの活性を評価し、各項目を5段階で評価しました。
最初の実験では、拡張収縮と回転運動の両方が参加者の活性感知を向上させ、これらの動作がない場合と比較して効果がありました。研究者たちは、拡張収縮と回転のみの状況の間に明確な違いはないことを発見しました。
第二の実験では、2つのロボットを使用することで効果が変わるかどうかを調査しました。結果は、1つと2つの拡張収縮のMOFUの間で活性感知に明確な差がないことを示しました。しかし、2つのロボットのテストでは、運動が関与する場合は完全に静止しているロボットよりも高い活性評価を得ることが一般的でした。第三の実験では、MOFUの拡張、収縮、回転を運動と組み合わせました。参加者は、移動するロボットが単に移動するロボットよりも活性が高いと評価しました。しかし、研究者たちはこの実験の参加者数が当初の計画よりも少なかったため、十分なサンプルサイズで繰り返す必要があると警告しています。
研究結果は、ロボットの全体の体積を変えることが人間の生命感の認識に影響を与える可能性があることを示しています。研究者たちは、今後の実験では拡張収縮と他の形式の機械運動を直接比較し、運動の速度、振幅、タイミングの変更がどのように認識に影響を与えるかを探るべきだと述べています。さらに、現在の研究にはいくつかの制限があります。参加者がビデオをオンラインで視聴していたため、研究者たちはMOFUの柔らかさ、音、または物理的存在感が人間の反応にどのように影響するかを調査していませんでした。したがって、今後の対面研究では、全体の動きが人間の活性認識に影響を与えるかどうか、また快適さ、温かさ、奇妙さ、近づきたい意欲などの感覚を探ることができます。
これらの能力は、最終的には医療や社会福祉環境で人間と密接に相互作用するために設計された、静音で表現豊かで空間効率の良いロボットにとって重要な価値を持つ可能性があります。