JP7081619B2 - 機器の制御装置、機器、機器の制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
機器に外力が作用することにより発生した加速度及び角速度の少なくとも一方に基づいた入力データを取得する入力データ取得手段と、
前記入力データ取得手段により取得された複数の前記入力データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段により記憶された複数の前記入力データを、当該入力データが属する特徴空間内において、教師なしのクラスタリング手法により複数のクラスタに分類する分類手段と、
前記複数のクラスタのうち、前記入力データ取得手段により新たに取得された前記入力データが属するクラスタを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定されたクラスタの中心位置と、前記新たに取得された入力データと、の間の距離である入力データ距離に対応させた関係データを取得する関係データ取得手段と、
前記機器の疑似的な感情を表す感情パラメータを変化させるための感情変化パラメータを、前記入力データが新たに取得されたときにメモリから読み出す感情変化パラメータ取得手段と、
読み出された前記感情変化パラメータを、前記関係データに基づいて修正する感情変化パラメータ修正手段であって、前記入力データ距離が小さいほど前記感情変化パラメータの値が小さくなるように、読み出された前記感情変化パラメータの値を修正する前記感情変化パラメータ修正手段と、
前記感情パラメータを、修正された前記感情変化パラメータに対応させて設定する感情パラメータ設定手段と、
前記感情パラメータ設定手段により設定された前記感情パラメータに基づいて、前記機器の動作を制御する制御手段と、
を備える。
また、本発明に係る機器の制御方法の一様態は、
機器に外力が作用することにより発生した加速度及び角速度の少なくとも一方に基づいた入力データを取得する入力データ取得ステップと、
前記入力データ取得ステップで取得された複数の前記入力データを記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップにより記憶された複数の前記入力データを、当該入力データが属する特徴空間内において、教師なしのクラスタリング手法により複数のクラスタに分類する分類ステップと、
前記複数のクラスタのうち、前記入力データ取得ステップで新たに取得された前記入力データが属するクラスタを特定する特定ステップと、
前記特定ステップで特定されたクラスタの中心位置と、前記新たに取得された入力データと、の間の距離である入力データ距離に対応させた関係データを取得する関係データ取得ステップと、
前記機器の疑似的な感情を表す感情パラメータを変化させるための感情変化パラメータを、前記入力データが新たに取得されたときにメモリから読み出す感情変化パラメータ取得ステップと、
読み出された前記感情変化パラメータを、前記関係データに基づいて修正する感情変化パラメータ修正ステップであって、前記入力データ距離が小さいほど前記感情変化パラメータの値が小さくなるように、読み出された前記感情変化パラメータの値を修正する前記感情変化パラメータ修正ステップと、
前記感情パラメータを、修正された前記感情変化パラメータに対応させて設定する感情パラメータ設定ステップと、
前記感情パラメータ設定ステップで設定された前記感情パラメータに基づいて、前記機器の動作を制御する制御ステップと、
を有する。
また、本発明に係るプログラムの一様態は、
コンピュータを、
機器に外力が作用することにより発生した加速度及び角速度の少なくとも一方に基づいた入力データを取得する入力データ取得手段、
前記入力データ取得手段により取得された複数の前記入力データを記憶する記憶手段、
前記記憶手段により記憶された複数の前記入力データを、当該入力データが属する特徴空間内において、教師なしのクラスタリング手法により複数のクラスタに分類する分類手段、
前記複数のクラスタのうち、前記入力データ取得手段により新たに取得された前記入力データが属するクラスタを特定する特定手段、
前記特定手段により特定されたクラスタの中心位置と、前記新たに取得された入力データと、の間の距離である入力データ距離に対応させた関係データを取得する関係データ取得手段、
前記機器の疑似的な感情を表す感情パラメータを変化させるための感情変化パラメータを、前記入力データが新たに取得されたときにメモリから読み出す感情変化パラメータ取得手段、
読み出された前記感情変化パラメータを、前記関係データに基づいて修正する感情変化パラメータ修正手段であって、前記入力データ距離が小さいほど前記感情変化パラメータの値が小さくなるように、読み出された前記感情変化パラメータの値を修正する前記感情変化パラメータ修正手段、
前記感情パラメータを、修正された前記感情変化パラメータに対応させて設定する感情パラメータ設定手段、
前記感情パラメータ設定手段により設定された前記感情パラメータに基づいて、前記機器の動作を制御する制御手段、
として機能させる。
本発明の実施形態1における機器の制御装置を図1に示すロボット200に適用した実施形態について、図面を参照して説明する。実施形態に係るロボット200は、小型の動物を模したペットロボットである。ロボット200は、図1に示すように、目を模した装飾部品202及びふさふさの毛203を備えた外装201に覆われている。また、外装201の中には、ロボット200の筐体207が収納されている。図2に示すように、ロボット200の筐体207は、頭部204、連結部205及び胴体部206とからなり、頭部204と胴体部206とが連結部205で連結されている。
DXP:安心し易さ(感情マップでのX値のプラス方向への変化し易さ)
DXM:不安になり易さ(感情マップでのX値のマイナス方向への変化し易さ)
DYP:興奮し易さ(感情マップでのY値のプラス方向への変化し易さ)
DYM:無気力になり易さ(感情マップでのY値のマイナス方向への変化し易さ)
本実施形態では、一例として、これらの変数の初期値をいずれも10とし、上述した変化量学習部118により、最大20まで増加するものとしている。変化量学習部118により、感情変化データ124、すなわち感情の変化度合が変化するので、ロボット200は、ユーザによるロボット200との接し方に応じて、様々な性格を持つことになる。つまり、ロボット200の性格は、ユーザの接し方により、個々に異なって形成されることになり、感情変化パラメータ(感情変化データ124)の値は、ロボット200の擬似的な性格を表しているともいえる。
さらに、本実施形態では、外部刺激に対する慣れ度を表す関係データ126によっても感情変化データ124、すなわち感情の変化度合が変化するので、ロボット200は、過去のユーザの接し方も考慮に入れた動作をすることが可能となる。
上述したように、関係データの値は1から10の範囲で設定される。そのため、この例では、ステップS109の処理によって、DXPは元の値から最大で1/10まで小さくなる。そして、処理はステップS110に移る。
頭部204を叩かれる(不安になる):X=X-DXM
(これらの外部刺激は頭部204のタッチセンサ211で検出可能)
胴体部206を撫でられる(興奮する):Y=Y+DYP
胴体部206を叩かれる(無気力になる):Y=Y-DYM
(これらの外部刺激は胴体部206のタッチセンサ211で検出可能)
頭を上にして抱かれる(喜ぶ):X=X+DXP及びY=Y+DYP
頭を下にして宙づりにされる(悲しむ):X=X-DXM及びY=Y-DYM
(これらの外部刺激はタッチセンサ211、加速度センサ212及びジャイロセンサ214で検出可能)
優しい声で呼びかけられる(平穏になる):X=X+DXP及びY=Y-DYM
大きな声で怒鳴られる(イライラする):X=X-DXM及びY=Y+DYP
(これらの外部刺激はマイクロフォン213で検出可能)
上述の実施形態1では、ロボット200の飼い主(利用者)は1人のユーザであることを想定している。そのため、飼い主(利用者)として複数のユーザがおり、複数のユーザの各々が、抱きしめたり撫でたり持ち上げたりしてロボット200に外力を加えても、その外力に応じて取得された入力データは同じ入力データ履歴バッファ125に区別無く記憶され、記憶された入力データから取得された関係データ126に基づいてロボット200の動作は制御される。即ち、実施形態1のロボット200では、外力を加えたユーザ(飼い主)を区別せずに動作が制御されており、飼い主(利用者)であるユーザが複数想定される場合に、飼い主(利用者)に応じた適切な動作が実現できているとはいえない面がある。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、上述の感情表現テーブル122は、感情マップ上の座標で表される各感情に対応するロボット200の頭部204の動作及び鳴き声が設定されていたが、頭部204の動作のみ、又は鳴き声のみが設定されていてもよい。また頭部204の動作及び鳴き声以外の制御が設定されていてもよい。頭部204の動作及び鳴き声以外の制御としては、例えば、ロボット200の出力部230にLEDが備えられている場合には、点灯させるLEDの色や明るさを制御することが考えられる。
機器に外力が作用することにより発生した加速度及び角速度の少なくとも一方に基づいた入力データを取得する入力データ取得手段と、
前記入力データ取得手段により取得された複数の前記入力データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段により記憶された複数の前記入力データを、教師なしのクラスタリング手法により複数のクラスタに分類する分類手段と、
前記入力データ取得手段により取得された前記入力データと、前記分類手段により分類された複数の前記クラスタとの関係を表す関係データを取得する関係データ取得手段と、
前記関係データ取得手段により取得された前記関係データに基づいて、前記機器の動作を制御する制御手段と、
を備える機器の制御装置。
前記機器の疑似的な感情を表す感情パラメータを、前記関係データに基づいて設定する感情パラメータ設定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記感情パラメータ設定手段により設定された前記感情パラメータに基づいて、前記機器の動作を制御する、
付記1に記載の機器の制御装置。
前記関係データ取得手段は、前記複数のクラスタのうち、前記取得された入力データが属するクラスタを特定するとともに、前記複数のクラスタと前記入力データとの関係を表す空間における、前記特定したクラスタの中心からの前記入力データの距離である入力データ距離に基づいて、前記関係データを取得し、
前記感情パラメータ設定手段は、前記関係データ取得手段により取得された前記入力データ距離が大きいほど、前記感情パラメータで表される前記機器の疑似感情がより大きく変化するように、前記感情パラメータを設定する、
付記2に記載の機器の制御装置。
前記関係データ取得手段は、前記複数のクラスタのうち、前記取得された入力データが属するクラスタを特定し、特定したクラスタに含まれる入力データの取得時期に基づいて、前記関係データを取得する、
付記1から3の何れか1つに記載の制御装置。
前記機器の複数のユーザの各々を判別する判別手段をさらに備え、
前記入力データ取得手段は、前記入力データを、前記判別手段による判別結果に基づいて、前記複数のユーザの各々に対応させて取得し、
前記記憶手段は、前記複数の入力データを、前記判別手段による判別結果に基づいて、前記複数のユーザの各々に対応させて記憶し、
前記分類手段は、前記複数の入力データを、前記判別手段による判別結果に基づいて、前記複数のユーザの各々に対応させて複数のクラスタに分類し、
前記関係データ取得手段は、前記関係データを、前記判別手段による判別結果に基づいて、前記複数のユーザの各々に対応させて取得する、
付記1から4のいずれか1つに記載の機器の制御装置。
前記入力データ取得手段は、前記機器に外力が作用することにより互いに同じタイミングで発生した前記加速度及び前記角速度と、前記加速度及び前記角速度が発生したタイミングにおける前記機器に対する接触の状態とに基づいた前記入力データを取得する、
付記1から5のいずれか1つに記載の機器の制御装置。
前記制御手段は、
前記機器の互いに異なる複数の感情変化パラメータの各々に対応させて、前記機器の複数の性格動作の各々を設定しておき、
前記機器に外力が作用した際に、前記複数の性格動作のうち、値が最大の感情変化パラメータに対応する性格動作を実行するように前記機器を制御する、
付記1から6のいずれか1つに記載の機器の制御装置。
付記1から7のいずれか1つに記載の機器の制御装置を備えた機器。
機器に外力が作用することにより発生した加速度及び角速度の少なくとも一方に基づいた入力データを取得する入力データ取得ステップと、
前記入力データ取得ステップで取得された複数の前記入力データを記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップにより記憶された複数の前記入力データを、教師なしのクラスタリング手法により複数のクラスタに分類する分類ステップと、
前記入力データ取得ステップで取得された前記入力データと、前記分類ステップで分類された複数の前記クラスタとの関係を表す関係データを取得する関係データ取得ステップと、
前記関係データ取得ステップで取得された前記関係データに基づいて、前記機器の動作を制御する制御ステップと、
を有する機器の制御方法。
コンピュータを、
機器に外力が作用することにより発生した加速度及び角速度の少なくとも一方に基づいた入力データを取得する入力データ取得手段、
前記入力データ取得手段により取得された複数の前記入力データを記憶する記憶手段、
前記記憶手段により記憶された複数の前記入力データを、教師なしのクラスタリング手法により複数のクラスタに分類する分類手段、
前記入力データ取得手段により取得された前記入力データと、前記分類手段により分類された複数のクラスタとの関係を表す関係データを取得する関係データ取得手段、
前記関係データ取得手段により取得された前記関係データに基づいて、前記機器の動作を制御する制御手段、
として機能させるプログラム。
Claims (9)
- 機器に外力が作用することにより発生した加速度及び角速度の少なくとも一方に基づいた入力データを取得する入力データ取得手段と、
前記入力データ取得手段により取得された複数の前記入力データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段により記憶された複数の前記入力データを、当該入力データが属する特徴空間内において、教師なしのクラスタリング手法により複数のクラスタに分類する分類手段と、
前記複数のクラスタのうち、前記入力データ取得手段により新たに取得された前記入力データが属するクラスタを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定されたクラスタの中心位置と、前記新たに取得された入力データと、の間の距離である入力データ距離に対応させた関係データを取得する関係データ取得手段と、
前記機器の疑似的な感情を表す感情パラメータを変化させるための感情変化パラメータを、前記入力データが新たに取得されたときにメモリから読み出す感情変化パラメータ取得手段と、
読み出された前記感情変化パラメータを、前記関係データに基づいて修正する感情変化パラメータ修正手段であって、前記入力データ距離が小さいほど前記感情変化パラメータの値が小さくなるように、読み出された前記感情変化パラメータの値を修正する前記感情変化パラメータ修正手段と、
前記感情パラメータを、修正された前記感情変化パラメータに対応させて設定する感情パラメータ設定手段と、
前記感情パラメータ設定手段により設定された前記感情パラメータに基づいて、前記機器の動作を制御する制御手段と、
を備える機器の制御装置。 - 前記特徴空間は、前記入力データ取得手段に含まれるセンサのそれぞれにより取得されるデータの、X軸方向成分の平均値及び標準偏差、Y軸方向成分の平均値及び標準偏差、ならびにZ軸方向成分の平均値及び標準偏差に係る値をそれぞれ異なる次元の値とした複数次元の空間である、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記関係データ取得手段は、前記複数のクラスタのうち、前記特定手段により特定されたクラスタに含まれる入力データの取得時期に基づいて、前記関係データを取得する、
請求項1または2に記載の制御装置。 - 前記機器の複数のユーザの各々を判別する判別手段をさらに備え、
前記入力データ取得手段は、前記入力データを、前記判別手段による判別結果に基づいて、前記複数のユーザの各々に対応させて取得し、
前記記憶手段は、前記複数の入力データを、前記判別手段による判別結果に基づいて、前記複数のユーザの各々に対応させて記憶し、
前記分類手段は、前記複数の入力データを、前記判別手段による判別結果に基づいて、前記複数のユーザの各々に対応させて複数のクラスタに分類し、
前記関係データ取得手段は、前記関係データを、前記判別手段による判別結果に基づいて、前記複数のユーザの各々に対応させて取得する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の機器の制御装置。 - 前記入力データ取得手段は、前記機器に外力が作用することにより互いに同じタイミングで発生した前記加速度及び前記角速度と、前記加速度及び前記角速度が発生したタイミングにおける前記機器に対する接触の状態とに基づいた前記入力データを取得する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の機器の制御装置。 - 前記制御手段は、
前記感情変化パラメータ修正手段により修正された値に基づいて、前記感情パラメータの値を変化させる、前記感情変化パラメータの各々に対応させて、前記機器の複数の性格動作の各々を設定しておき、
前記機器に外力が作用した際に、前記複数の性格動作のうち、値が最大の感情変化パラメータに対応する性格動作を実行するように前記機器を制御する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の機器の制御装置。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の機器の制御装置を備えた機器。
- 機器に外力が作用することにより発生した加速度及び角速度の少なくとも一方に基づいた入力データを取得する入力データ取得ステップと、
前記入力データ取得ステップで取得された複数の前記入力データを記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップにより記憶された複数の前記入力データを、当該入力データが属する特徴空間内において、教師なしのクラスタリング手法により複数のクラスタに分類する分類ステップと、
前記複数のクラスタのうち、前記入力データ取得ステップで新たに取得された前記入力データが属するクラスタを特定する特定ステップと、
前記特定ステップで特定されたクラスタの中心位置と、前記新たに取得された入力データと、の間の距離である入力データ距離に対応させた関係データを取得する関係データ取得ステップと、
前記機器の疑似的な感情を表す感情パラメータを変化させるための感情変化パラメータを、前記入力データが新たに取得されたときにメモリから読み出す感情変化パラメータ取得ステップと、
読み出された前記感情変化パラメータを、前記関係データに基づいて修正する感情変化パラメータ修正ステップであって、前記入力データ距離が小さいほど前記感情変化パラメータの値が小さくなるように、読み出された前記感情変化パラメータの値を修正する前記感情変化パラメータ修正ステップと、
前記感情パラメータを、修正された前記感情変化パラメータに対応させて設定する感情パラメータ設定ステップと、
前記感情パラメータ設定ステップで設定された前記感情パラメータに基づいて、前記機器の動作を制御する制御ステップと、
を有する機器の制御方法。 - コンピュータを、
機器に外力が作用することにより発生した加速度及び角速度の少なくとも一方に基づいた入力データを取得する入力データ取得手段、
前記入力データ取得手段により取得された複数の前記入力データを記憶する記憶手段、
前記記憶手段により記憶された複数の前記入力データを、当該入力データが属する特徴空間内において、教師なしのクラスタリング手法により複数のクラスタに分類する分類手段、
前記複数のクラスタのうち、前記入力データ取得手段により新たに取得された前記入力データが属するクラスタを特定する特定手段、
前記特定手段により特定されたクラスタの中心位置と、前記新たに取得された入力データと、の間の距離である入力データ距離に対応させた関係データを取得する関係データ取得手段、
前記機器の疑似的な感情を表す感情パラメータを変化させるための感情変化パラメータを、前記入力データが新たに取得されたときにメモリから読み出す感情変化パラメータ取得手段、
読み出された前記感情変化パラメータを、前記関係データに基づいて修正する感情変化パラメータ修正手段であって、前記入力データ距離が小さいほど前記感情変化パラメータの値が小さくなるように、読み出された前記感情変化パラメータの値を修正する前記感情変化パラメータ修正手段、
前記感情パラメータを、修正された前記感情変化パラメータに対応させて設定する感情パラメータ設定手段、
前記感情パラメータ設定手段により設定された前記感情パラメータに基づいて、前記機器の動作を制御する制御手段、
として機能させるプログラム。
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