人間と機械の協調的な運動の設計に有用な手がかりを発見

スマートウォッチやスマートグラスといったウェアラブルデバイスが製品化されているように、人間の生活を支援する機械が社会に浸透してきています。特に、パワーアシスト装置をはじめとした人間機械協調システムには大きな期待が寄せられています。ただし、機械が人間の運動を支援する場合、人間と機械の運動を効果的に融合させるために、人間の運動・生体信号を正確に計測した上で状況や意図を適切にくみ取る必要があります。しかし、人間のダイナミックな動作を完全に予測することは難しく、機械の動作が人間の意図とずれてしまう場合があります。また、人間が機械の動作のタイミングを予測できない場合、本来意図した運動が機械によって妨害されることがあります。

この人間の意図と機械の動作のずれを防止するため、東京大学大学院情報理工学系研究科 博士課程1年 松原晟都 大学院生、青山一真 助教、先端科学技術研究センターの脇坂崇平 特任研究員、檜山敦 講師（理化学研究所革新知能統合研究センター兼務）、稲見昌彦 教授および東京工業大学工学院経営工学系 Katie Seaborn 准教授らによる研究チームは、人間の自発的意図に基づく随意運動（自発的運動）のタイミングに合わせて機械から筋電気刺激を与え、機械が人間の運動を増幅させる実験系を構築しました。実験では、自発的運動の開始から機械による介入までの時間差が知覚的に同時だと感じられる時間範囲を同定し、機械による適切な介入のタイミングを求めました。また、時間的に異なる自発的運動の開始と機械による介入を知覚的に同時だと感じられるようにする手段として、知覚が順応する現象の応用可能性を実験的に明らかにしました。

本成果は、外部から運動を与えて人間の行動を協調的に補助・誘導する人間と機械のインタラクションにおける認知メカニズムの理解に貢献するものです。さらに、人間の意図に沿ってより円滑に行動を支援できる人間機械協調システムの技術開発への応用など、幅広い展開が期待されます。

詳細は東京大学 先端科学技術研究センターのホームページをご覧ください。

報道担当

理化学研究所 広報室 報道担当
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