JST、乳児型ロボットと子ども型学習/発達ロボットを開発

　

　科学技術振興機構(JST)は6月11日、課題解決型基礎研究事業の一環として、大阪大学 大学院工学研究科の浅田 稔教授らが、人間とロボットの認知発達過程を理解するために、人間の子ども型ロボット「M3-Kindy(エムスリー・キンディー)」と乳児型ロボット「Noby(ノビー)」を開発したことを発表した。

　これらのロボットは平成17年度から平成22年度にかけて行われた研究プロジェクト「浅田共創知能システムプロジェクト」によって得られた成果の一部で、乳幼児および子どもの時期の認知発達メカニズムを理解するために開発された。

　M3-Kindyは、5歳児程度の大きさのロボットで、高い運動性能、表情表出機能、多様な感覚機能を備えており、親と子どもの間のさまざまな相互作用を伴う発達モデルの仮説を検証するための普及型研究用プラットフォームロボット。体重は約27kgで、名前のM3は「MAN MADE MAN(人造人間)」に由来、Kindyは幼稚園児程度の年齢の子どもをイメージして、幼稚園を表すKindergartenにちなんでいる。

　自立するヒト型ロボットで、全身42個のモーターで子どもの複雑で動的な動きを模倣させるとともに、顔の柔らかい皮膚(発泡ウレタン)により自然な表情を作り出すことが可能だ。また、顔や物体、音声、接触などを認識させるために、頭部には視聴覚としてのカメラ2個とマイクロフォン2個を搭載、全身には109個の触覚センサが備えられている。これらの全身モーターや各種センサは内蔵コンピュータによって制御されるが、普及型研究用プラットフォームとしてロボット専用のOSを持たず特殊なアクセス環境を必要としないため、ユーザーが自由な環境で制御プログラムを設計・開発することができる特長を持っており、これにより「親と子どもの手遊び」や「親が子どもの手を引いて一緒に歩く」というような親子間の身体的相互作用を実現できるようになっている。

　開発された子ども型ロボット「M3-Kindy」。左上が自立するM3-Kindyを正面からとらえた姿。右上がM3-Kindyの表情各種。下が人と手をつないで歩く様子

　一方、乳児型ロボットNobyは、9カ月児の身体特性と感覚運動機能を再現したロボット。生後9カ月頃の人間の乳児は運動機能と認知機能が劇的に発達し、「9カ月革命」と呼ばれるほど重要な時期となっている。9カ月児をモデルに、身長71cm、重量7.9kgの乳幼児の認知行動発達を研究するための研究用のロボット・プラットフォームとなっている。全身を覆う柔らかい皮膚には600個の触覚センサを搭載、頭部には視聴覚としてのカメラ2個とマイクロフォン2個を備え、外部環境を感知することが可能となっている。

　頭部、上半身、下半身などの身体各部の重量配分や、腕や脚などの太さについても9カ月児の平均値に合わせて作られているほか、関節も乳児なみの可動域を有し、筋骨格系特有の運動特性を再現することができる。

　これらの機能により、全身触覚センサのデータから乳児が感じていることのシミュレートや、目新しい対象物に対する好奇心の発達モデル(学習の基盤)などを調べることができ、最終的には、人間の初期発達原理をモデル化してNobyに実装し、その結果の振る舞いや発達過程を人間と詳細に比較することで、モデルの検証や修正を行うことを目標とするとしている。

　開発された乳児型ロボット「Noby」。上段は子ども服を着せ、抱き上げ、寝かせ、ベビーカーに乗せた状態。下段はさまざまな姿勢にした状態。関節の可動域が乳児並みに広く、乳児の多様な姿勢を模擬できる

　なお、研究チームでは、従来のロボットに加え、新たに2体のロボットが開発されたことで、より多様な相互作用に基づく認知発達研究が可能となったとしており、これらの各種ロボット・プラットフォームを使い、人間の学習・発達原理を理解することで、人間らしい仕組みを取り入れ、コミュニケーション能力が発達するロボットの実現を目指すとしている。

ADI、産業用機器向けジャイロセンサ2製品を発表

　

　Analog Devices(ADI)は、同社のMEMS慣性センサ「iSensorモーションセンサ」シリーズを拡張、ジャイロセンサ「ADIS16135」と慣性計測ユニット「ADIS16385」を発表した。2製品はいずれも産業機器向けで、高精度の慣性センサを集積化することで、プラットフォームの安定化や、精密なナビゲーション、コントロール機能を実現することが可能だ。

　ADIのMEMS慣性センサ「iSensor」技術を応用している

　2製品ともに独自の「iMEMS」慣性センサ技術を採用することで、6°/h(度/時間)のバイアス安定性と0.75°/√hのアンギュラー・ランダム・ウォーク性能を提供する。また、出荷直前に工場でキャリブレーションすることで、16ppm/℃の温度特性と、-40℃から+85℃の温度範囲での毎秒0.003度(0.003°/s)以内のバイアス安定性を実現している。また、センサ内部での補正機能に加えて、SPI通信による各レジスタへのアクセスを提供。

　ADIS16135は1軸デジタル・ジャイロセンサで、測定範囲は±300°/s、ノイズレベルは0.0122°/s/√Hzで、かつ4.85Vから5.15Vの単電源を用いて335Hzの帯域幅で動作する。温度と電圧ドリフトについては、工場でキャリブレーションされており、0.03°/s/gのリニア加速感度を提供するほか、すべてのiSensor製品とインタフェース互換を実現しているため、置き換えも可能だ。

　一方のADIS16385は、±300°/sの3軸ジャイロセンサと±5gの3軸加速度センサを集積した慣性計測ユニット。アプリケーションの観点から多く使われるZ軸に、6°/hのインダストリアル・グレード性能を提供している。

　ADIS16135はすでに量産を開始しており、1,000個受注時の単価は499.00ドルとなっている。また、ADIS16385はサンプル出荷中で、1,000個受注時の単価は869.00ドルとなっている。

STMicro、携帯機器向け小型デジタル温度センサを発表

　

　STMicroelectronicsは、熱保護などの機能を携帯型機器に提供する小型デジタル温度センサ(DTS)「STT751」を発表した。すでに提供を開始しており、単価は1000個以上購入時で約0.22ドルとなっている。

　小型デジタル温度センサ(DTS)「STT751」

　同製品は、2mm×2mmの小型パッケージを採用しており、50μAの動作電流と3μAの待機電流のほか、バッテリ駆動機器に最適なワンショット・モードを備えている。ワンショット動作により、センサは長時間にわたりスリープ状態になり、システムからトリガされた瞬間、読み取りのために起動することが可能となる。

　精度は1℃未満で、温度データを業界標準のシステム管理バス(SMBus)インタフェースを介して通信する。そのため、SSD、大型画面のバックライト、高機能バッテリ、サーバ、ルータ、通信およびインターネット・インフラ、電子書籍などの各種機器におけるセンサ設計を簡略化することが可能だ。

　変換時間は10ビット分解能で21ms(代表値)で、10種類の変換速度と4種類の分解能(9/10/11/12ビット)にプログラムすることが可能なほか、変換回数は1秒間で0.0625～32回となっている。

古河電工、HDD用ガラス基板の生産を開始

　

　古河電気工業(古河電工)は、2010年5月よりノートパソコンやカーナビゲーションシステム、デジタルビデオカメラなどのモバイル型機器に搭載されるHDD用ガラス基板の生産を開始したことを発表した。

　生産を開始したガラス基板とHDDへの搭載例

　同ガラス基板の生産を開始したことにより同社は、デスクトップ向けHDDに採用されるアルミ基板用素材(アルミブランク材)と両方の素材を扱う世界で唯一のメーカーとなる。

　今回開発・実用化されたガラス基板は、同社の光ファイバ製造技術を応用して開発された高精度ガラス材製造工法を活用。同ガラス材はHDD用ガラス基板だけでなく、LCDパネルの保護パネル(カバーガラス)や有機EL用ガラス基板の用途にも適していると想定されるという。

　また、同ガラス基板は、従来必須とされていた”化学強化”工程がなくても十分な強度が得られることが特長なほか、現在市場で採用されているガラス素材に較べて高転移点(高い耐熱性)であるため、HDDの次世代技術である”パターンドメディア”や”熱アシスト記録方式”にも展開可能だという。

　なお、同ガラス基板は当面の間、同社千葉工場で月産100万枚体制で製造を行い、同時に顧客評価を踏まえて今後の詳細展開を決定していく計画で、3年後には、顧客生産地近くでHDD用ガラス基板および基板用中間製品で月産2,000万枚の生産を目指すとしている。

デジタル化は広告の未来を切り開くのか?

　

　6月9日より11日までの3日間、千葉県幕張メッセにて時間と場所を特定できる販促・広告・情報発信プラットフォーム「デジタルサイネージ」の専門イベント「デジタルサイネージ ジャパン(DSJ) 2010」が開催されている。同展示会は、Interop TOYKO 2010およびInterop Media Convergence(IMC)Tokyo 2010と併催の形で開催されており、今年は3点併せて320社、930小間の出展となっている。今回はそのDSJ 2010の会場において、来場者の人気が集まっていた展示物を中心に気になったものを紹介したい。

　DSJ 2010の会場風景

　会場入り口に置かれているマルチディスプレイタイプのデジタルサイネージ

スーパーハイビジョンにも対応するマルチディスプレイ

　シャープのブースでは、同社が6月7日に発表したマルチディスプレイ対応60V型デジタルサイネージ用LCD「PN-V601」を用いたマルチディスプレイソリューション「I3Wall」を前面に展開している。

　「PN-V601」を用いたマルチディスプレイソリューションに見入る来場者たち

　6月7日に発表された構成と同じもので、コンテンツとしてスーパーハイビジョンの映像が流れているのだが、画質と、その大きさから来場者からは実際にその場にいるようだ、というつぶやきも聞こえた。

　また、同社ブースでは、デジタルサイネージ用LCD「PN-E」シリーズの紹介や、コンテンツ配信システム「e-Signage」の紹介が行われているほか、インフォメーションディスプレイユニット「柱埋め込みタイプ」のデモ展示が行われている。

　インフォメーションディスプレイユニット「柱埋め込みタイプ」のデモ展示

　同ユニットは、すでに都内の主要駅などでも使われ始めているもので、既存の駅の柱に設置されているバックライト型の看板広告を置き換えることを主目的としている。また、デジタルサイネージというもの自体がそれほど普及していないこともあり、「実証実験としての利用も進んでいる」(同ユニット説明員)とのことである。

　同ユニットの特徴は、モジュール化した構造を採用していることにより、実際の壁に対し、「2～3時間の施工時間で設置が完了する」(同説明員)という現場の作業利便性と、コンテンツ配信に対しても、有線もしくは無線ネットワークによる配信のほか、スタンドアロンとして活用する場合にはUSBからダイレクトにコンテンツを入れ替えることが可能となっており、「運用面でも従来のデジタルサイネージシステムに比べて、格段に楽になった」(同説明員)と現場にもやさしい仕様になっている。

IntelとMSによるコンセプトデザイン

　デジタルサイネージ特設ラウンジでは、IntelとMicrosoft(MS)が共同開発したデジタルサイネージのコンセプトデザイン「インテル インテリジェントデジタルサイネージ」が国内で初めて出展、デモが行われている。

　同サイネージは、MSの組み込み向けOS「Windows Embedded Standard 7」とIntelのクアッドコア「Core i7」を組み合わせたもので、左右2つのシステムを別々に動かしている。

　国内初展示となる「インテル インテリジェントデジタルサイネージ」。パネル上部に設置されているカメラで人物認識を行い、年齢や性別などに見合った広告表示ができるほか、身長にあった高さにインタフェースを再配置するなどもできる

　インテリジェントデジタルサイネージを背後から見ると、パネルが透けて操作している人が見えるのが分かる

　右側は一般的な縦型LCDを活用したデジタルサイネージだが、左側はガラス板にプロジェクタ投影フィルムおよびタッチパネル用フィルタを貼ることで、半透過型のデジタルサイネージを実現している。

　実際に半透過のパネルを触っているところ。思っていた以上に反応速度と感度は良かった

　いずれもサイネージ上部にカメラを組み込んでおり、サイネージの前に立つ人物の身長や顔を認識、性別や年齢などを瞬時に判断し、その人に応じた高さに情報を表示するほか、最適なサービスの紹介などが可能となっている。

　なお、同システムは、初日配布分に用意していた500部のパンフレットが午前中のみで配布しきってしまうあまりの人気ぶりで、大勢の来場者がひっきりなしに半透過のディスプレイを興味深そうに触ったり、後ろから眺めこんだりしている様子が見られた。