人間の生理学的機能を模擬した発話ロボットの開発および言語獲得能力の研究

模拟人体生理功能的说话机器人研制及语言习得能力研究

• 批准号: 06J00486
• 负责人: 福井 孝太郎
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J00486/
• 关键词: ヒューマノイドロボット; 発話ロボット; 口唇; 非言語情報; 音声生成; 声質; 舌機構; ヒューマノイド; 弾性体モデリング

本研究はコンピュータシミュレーションのみでは解明困難な人間の発話運動について,物理モデルとしての人間形発話ロボットを構築することによりその解明への糸口を見つけることを目的としている.われわれは声帯・口蓋・舌・口唇・鼻腔など発声に関わる諸器官を弾性体を用いて3次元モデルで構築し,音声生成の再現に取り組んでいる.既存の人間形発話ロボットWT-7Rは,子音の生成が難しかった.そこで,全19自由度を有する新型発話ロボットWT-7RII(Waseda Talker No.7 Refined II)の製作を行なった.WT-7Rの口唇部は開口面積の再現に主眼を置き,平板の弾性体の開口部の4隅に引っ掛けられた部材によって制御されていた.これは,母音生成には十分であったものの,子音生成に不可欠な完全閉鎖ができず,また,人間の器官を模擬するという目的から見ても,人間と大きく機構が異なっており,改良が必要であった.そこで,弾性体によって人間の口唇の形状を立体的に再現し,口唇周りに万力状に挟み込むことで押し引きが可能な駆動点を5点設けることにより,開口面積の再現とともに,人間に近い完全閉鎖や突き出しなどを再現した.この機構を用いて口唇破裂音/p/を生成した.声帯機構においては,これまでの研究により,人間の声帯形状・振動様式を再現したヒダ型モデルを構築し,気息性発話やフライ発声などの再現に取り組んできたが,さらに人間の生理現象による発話時の声帯動作の解明を目的とし,笑い声の再現に取り組んだ.笑い声の再現のために,人間の通常発話時と笑い声の発話時のデータの比較から,笑い始めにおける強い空気流,高い基本周波数,周期的な発声が笑い声の特徴とみられるため,計測データより,ロボットの制御ルールを構築し,その制御ルールによる発声を行った.

This study aims at solving the problem of human speech movement, physical speech movement and human speech movement. The organs involved in sound production are constructed in three-dimensional space, and sound reproduction takes place in groups. WT-7R is a new type of sound generator. Therefore, the production of the WT-7RII (Waseda Talker No.7 Refined II), a new voice speaker with full 19 degrees of freedom, is underway. The WT-7R's mouth and lips are positioned with the main eye for the reproduction of the opening area, and the four corners of the opening part of the flexible body of the flat plate are made of hanging materials. The vowel is generated in a very short time, and the consonant is generated in a completely closed way. The shape of the mouth of the human body is reproduced in three dimensions, and the shape of the mouth is surrounded by ten thousand forces, and the opening area is reproduced in five points. This mechanism is used to generate lip cracking sound/p/. In this paper, we study the structure of acoustic band, the shape of acoustic band, the vibration pattern of acoustic band, the structure of acoustic band, the selection of acoustic band, and the selection of acoustic band. The reproduction of laughter sound is related to the comparison between the normal speech time and the speech time of laughter sound, the strong air current, the high basic frequency, the periodic sound transmission, the characteristics of laughter sound, the measurement of sound transmission, the construction of sound transmission, the construction of sound transmission.

项目成果

Development of a Human-like Sensory Feedback Mechanism for an Anthropomorphic Talking Robot

拟人说话机器人的类人感觉反馈机制的开发

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automations
• 作者: Kotaro Fukui;Kazufumi Nishikawa;Shunsuke Ikeo;Masaaki Honda;Atsuo Takanishi
• 通讯作者: Atsuo Takanishi

Three-dimensional Tongue Mechanism of Anthropomorphic Talking Robots for Human-like Voice Production

用于产生类人声音的拟人说话机器人的三维舌头机制

• 发表时间: 2008
• 作者: Kotaro Fukui;Nana Sakakibara;Eiji Shintaku;Akihiro Shimomura Yuma Ishikawa;Masaaki Honda;Atsuo Takanishi
• 通讯作者: Atsuo Takanishi

ロボット用ヒダ型声帯機械モデルを用いたフライ発声および気息性発声の再現

使用机器人的折叠型声带机械模型再现苍蝇发声和呼吸发声

• 发表时间: 2008
• 作者: 福井孝太郎;石川優馬;大野圭祐;榊原菜々;草野世大;高西淳夫;誉田雅彰
• 通讯作者: 誉田雅彰

人間形発話ロボットにおける3次元舌実体モデルの開発

仿人说话机器人3D舌头实体模型的开发

• 发表时间: 2007
• 作者: 榊原菜々;新宅英滋;下村彰宏;福井孝太郎;石川優馬;誉田雅彰;高西淳夫
• 通讯作者: 高西淳夫

人間形発話ロボットにおける多様な音声の生成を目的とした声帯制御

用于在人形说话机器人中生成不同声音的声带控制

• 发表时间: 2007
• 作者: 福井孝太郎;新宅英滋;下村彰宏;榊原菜々;石川優馬;高西淳夫;誉田雅彰
• 通讯作者: 誉田雅彰