近年，複数台の小型ロボットを用いることで生活空間においてユーザをサポートする研究が行われているが，筐体サイズ等の制約で拡張性に欠ける課題があった．そこで本研究では，複雑な機構や制御を必要としないテクスチャに着目し，複数台の小型ロボットと交換可能なテクスチャを組み合わせた情報提示手法を提案する．さらに，小型ロボットとテクスチャのデジタルツインを仮想空間上に作成し，例示プログラミングを用いて小型ロボットの形状や動きを調整／探索可能な支援ツールを構築する．本システムを用いた性能評価とワークショップを通して，基本的な性能や課題，応用可能性を確認した．
小型キューブ型ロボット toio を使用して実装を行った．利用例の一つを右図に示す．あらかじめ決められた時間になると小型ロボットがユーザの腕に向かって移動し，最初はなだらかなテクスチャで，徐々に鋭く刺激の強いテクスチャで刺激を与える．
発表
- 家山 剣, 塚田 浩二. 例示プログラミングを活用した小型ロボットとテクスチャを組み合わせた情報提示手法の探索. 情報処理学会研究報告, 2025-HCI-212(8), pp.1-8. 2025-3. [PDF]
- 家山 剣, 塚田 浩二. デジタルツインを活用した小型ロボットとテクスチャを組み合わせた情報提示手法の探索. 情報処理学会 インタラクション2025論文集, インタラクティブ発表, 2B19, pp.701-704. 2025-3. [PDF]
- 家山 剣, 塚田 浩二. 小型ロボットとテクスチャを組み合わせた情報提示手法の提案. エンタテインメントコンピューティングシンポジウム2023論文集, pp. 262-269. 2023-09-02. [PDF] 【特選セッション発表認定】
- 家山 剣, 塚田 浩二. 小型ロボットとテクスチャを組み合わせた情報提示手法の提案. WISS2022予稿集, デモ発表, 2-B16. 2022-12. [PDF]
近年，プログラミング教育の早期化にともなって，小学生でも理解しやすい工夫を行ったプログラミング教材などが開発されてきた．その中でも，手に取って扱えるタンジブルなオブジェクトを使ったプログラミング手法が多数提案されている．一方で，ソートや探索のアルゴリズムを学習するためのタンジブルなシステムは少ない．
そこで本研究では，小型の群ロボットである toio を物理的に動かすことで，データ構造やアルゴリズムの学習を支援するシステム「SorToio」を提案する．各ロボットに値を持たせ，ロボット 1 台を定数，それらの並びを配列として扱うことで，配列内の要素の比較や交換をロボットの動作で表現することが可能になる．このシステムを用いて，データ構造やソートアルゴリズムなどを分かりやすく可視化する．
バブルソートの図解と実行の様子
発表
- 板垣 智也, 塚田 浩二. SorToio: 小型群ロボットを用いたアルゴリズム学習支援システムの提案. 日本ソフトウェア科学会 WISS2024 予稿集, デモ発表 3-A08. 2024-12. [PDF] 【対話発表賞（一般）】
人間は周辺感覚内でモノの動きを知覚すると，その「動き」に反応して自然と動いたモノに視線を向けてしまう．この人間の知覚の特徴から，本研究では日用品に取り付き, 取り付いたモノをシンプルな動作でさりげなく動かす日用品付帯型ロボットを提案する．ユーザが所持している日用品にロボットを取り付けることで，日常生活にロボットを導入しやすいと考えた．身近な日用品である「本」を題材として，「本のページをめくる動作」，「本の表紙が揺れる動作」，「本が震える動作」の3 種類の動作を行うプロトタイプを実装した．ユーザ評価実験を通して，3 種類の動作を比較し，動作に対する注意の向け方や印象の違いを調査する．
発表
- 髙澤 佳乃, 塚田 浩二. 単純な動作でユーザに気づきをもたらす，日用品付帯型ロボットの研究. エンタテインメントコンピューティングシンポジウム2023論文集, pp. 279-285. 2023-09-02. [PDF] 【特選セッション発表認定】
本研究ではドローンの活用場所を日常生活に設定し，既存の日用品を小型ドローンを用いて拡張する「日用品ドローン」を提案する．日用品ドローンでは，小型ドローンのベースステーションにスマートフォンを内蔵し，スマートフォンのカメラやセンサを用いて機体の位置推定や移動制御を行う．今回，日用品ドローンの一例として，デスクライトを想定したランプシェードローンのプロトタイプを作成した．
ランプシェードローンのコンセプト図
ランプシェードローンのプロトタイプ
対外展示
- 今泉 友宏，沖 真帆，塚田 浩二，日用品ドローンを用いたインタラクション手法，インタラクション2016論文集，インタラクティブ発表，pp.1088-1091，Mar, 2016．[PDF]
近年，ロボットの開発が進み，一般家庭内にも徐々にロボットが普及しつつあります．その中には，掃除などの家事を支援するものや，人とコミュニケーションを取り心の癒やしを与えるものなど，多彩な機能／効果を持つロボットが登場してきています．一方，現在普及しているロボットは床面を移動するものが多く，床面に直接物や家具を置く場合が多い日本の家屋では，ロボットの行動範囲が制限される場合があります．
そこで，本研究ではロボットを配置する場所として壁面に着目し，壁面を移動しつつインタラクティブな情報提示を行う壁時計型ロボット「RoboClock」を提案します．
RoboClockの外観
アラーム機能の使用イメージ
発表
- 鈴木 陽亮，沖 真帆，塚田 浩二: RoboClock: 壁時計型ロボットを用いたインタラクション手法，情報処理学会 インタラクション2015論文集，インタラクティブ発表（プレミアム発表，一般公開発表），pp.889-892 (Mar, 2015). [PDF]
