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研究テーマ->音楽とロボット->オリジナル制作のロボット->バディくん    
  ここでは、中学時代の同級生と二人で共同制作している小型ロボットについて紹介します。
 
バディくん
 



 
  12号機は、歌って踊れるコミュニケーションロボットです。  
  バディくんは、会話をしたり、楽器を演奏したりするコミュニケーション・ロボットです。幼稚園や高齢者施設などで、みんなの雑談に加わります。また、歌や体操のリーダーになたり、卓上型のベルで童謡の演奏を行ったりするなど、リクリエーションの場で使用することを意図して制作されています。
背中に取り付けられた小型PC(Latte Panda)に、3次元カメラ(RealSense)、マイクアレイ(ReSpeaker)、スピーカーなどのデバイスが接続されています。また、頭や腕を動かすために、9つのサーボモーターを備えています。
RealSenseで物体や顔の認識を行います。ReSpeakerでは音のする方向の特定とノイズキャンセルを行い、周囲で行われている会話の音声を取得します。物体認識や会話を構成するプログラムには機械学習と呼ばれる分野のAIを使用しています。センサーやモーターの制御を行うプログラムは、ROSと呼ばれるロボット用のOS上で統合されています。
複数のバディくんを使用して、合奏を行わせる場合は、1台のPCに接続して同期させます。専用に開発されたソフトウェアを使用し、ケーブルで接続された各ロボットにコマンドを送ります。MIDI形式の音楽ファイルを読み込むと、モーション・データに変換されて、各ロボットに送出されます。ロボットのフレームには、レーザーカッターで切削したアクリルを使用しています。電源は、屋外でも展示できるように、モバイルバッテリーからUSBケーブルで供給出来るようになっています。
 
 

 

 
  名前 バディくん  
  誕生日 2021年9月  
  出身地 けいはんな学研都市  
  好きなもの あいさつ  
  嫌いなもの 雑踏の音  
  尊敬する人 Softbank ペッパー  
 
サイズ
 
 
身長 33 cm
(手を広げた幅)50 cm
体重  
 
 
ハードウェア情報

5V出力のUSBモバイルバッテリーで駆動します。

 
コントローラ RCB-4
Arduino UNO
サーボモーター
(拡張版9)
アクリルフレーム
(MDFフレーム)
3次元カメラ RealSense
マイクアレイ ReSpeaker
PC+Arduino LattePanda
 
 
制作資料



※クリックすると拡大します


 
制作過程
 
機能
自動演奏
会話
歌唱
体操
昔話
トリビア
じゃんけん、あっち向いてホイ
ピンポン機能
 
 
音の割り当て
図のような割り当てになっていますが、曲データの作成はパズルのような作業になります。
メロディとそれに和音、伴奏をつけるのに制限がでてきます。
〇配置できるロボットが3体の場合は、メロディをド〜上のソまでで作成、4体の場合はF#やG#などの半音を4つを加えて作成します
〇コードトーンから和音を割り当てますが、その音はメロディより低い音でなければなりません(高い音のほうがメロディと認識されるため)
〇同時に複数の音を演奏する場合、同じロボットの同じ手に割り当てられている音は弾けません(たとえば、ブルーはドとシの音を同時にはひけない)
プログラムが面倒なので、さらに同じロボットに割り当てられている音は同時には弾かないようにしています。
このような制限下でデータを作成するのは、昔の携帯の着メロの作成作業とも似ています。

「大きな古時計」は3体で演奏可能です。「チョップスティック」は半音がでてくるので4体必要です。
また、従来はメロディをロボット1体で演奏していたので和音を出すのが難しかったのですが、新しいものでは複数のロボットで和音を演奏することが可能です。

 
写真
 

写真集

 
 
動画

 

 
 
活動記録