Research Through Design

• 別名: RtD
• カテゴリ: Control › Human in the loop
• タグ: design-research, human-robot-interaction, prototyping, methodology, hci

プロトタイプのデザインと構築を知識を生み出す主な方法とし、人工物とその制作についての省察を研究成果として扱う研究のアプローチ。

定義

デザインを通じた研究（research through design、RtD）は、デザインし、プロトタイプを作り、ものを作るという行為そのものを、知識を生み出す中心的な方法とする研究のアプローチであり、知識を得た後に続く一工程とはみなさない。この言葉は Christopher Frayling の 1993 年の論文 Research in Art and Design に由来する。この論文は、デザインについての研究（research into design）、デザインのための研究（research for design）、デザインを通じた研究（research through design）を区別した。ヒューマンコンピュータインタラクションの分野では Zimmerman、Forlizzi、Evenson がこれをさらに発展させ、2007 年の CHI 論文で、提案するより良い未来の状態を体現する人工物を作ることによって、デザイナーが研究上の貢献をなしうることを述べた。

RtD のプロジェクトでは、研究者は問題や機会を設定し、コンセプト、スケッチ、動作するプロトタイプを通じて反復し、各段階での設計判断、検討した代替案、学んだことを記録する。生み出された人工物は知識の担い手として扱われる。人工物は、テクノロジーがどうありうるかという考えを具体化し、実際に人々のもとに導入して調査することもできる。貢献は通常、予測的ではなく生成的なものであり、他のデザイナーが発展させられるデザイン上の質、フレームワーク、メタファー、注釈付きの人工物のコレクションなどである。注釈付きポートフォリオ（annotated portfolios）などのアプローチは、一連の人工物に含まれる知識を明示するために提案された。

ロボティクスでは、RtD はヒューマンロボットインタラクションで最もよく見られ、研究者は決まったロボットプラットフォームから始めるのではなく、物理的なプロトタイプを通じてロボットの形態、動き、素材、振る舞いを探る。プロトタイプが規定された製品に向かう一段階である工学的なプロトタイピングとも、仮説の検証を目的とする統制実験とも異なる。RtD 研究は、統計的な一般化ではなく、プロセスの記録の厳密さ、省察の質、貢献の妥当性によって評価される。批判者は、このために結果の比較や再現が難しくなると指摘しており、そのためデザインプロセスを丁寧に記録することが重視されている。

重要な理由

ロボットがどのような外見で、どう動き、日常の空間にどう溶け込むべきかという問いの中には、適切なデザインがまだ存在しないために、既存のロボットを試験しても答えられないものがある。RtD は、作ることを通じてそうした問いを探るための認められた方法を研究者に与え、また、エンジニアが不完全な実験として読んでしまいかねない、デザイン主導の HRI 論文の多くについて、その構成と貢献を説明してくれる。

主な用途

• ヒューマンロボットインタラクションにおけるロボットの形態、素材、動きの探究
• ソーシャルロボット、アンビエントロボット、家庭用ロボットのデザイン
• 将来のロボットの役割についてのスペキュラティブデザインとクリティカルデザイン
• ロボットの振る舞いのためのデザインフレームワークとメタファーの開発
• ウェアラブルや支援用のロボットデバイスのインタラクションデザイン

実際の使われ方

ある HRI の研究グループが、注意を向けることを求めずに生活空間を共有するロボットを探究したいと考える。既存のロボットを改造する代わりに、植物の動き方や育ち方をもとにコンセプトをスケッチし、ステッピングモーターで駆動するゆっくりした機構、印刷した柔軟な葉、布を使って一連のプロトタイプを作る。各プロトタイプは住宅のような部屋に置かれ、参加者とともに観察と議論が行われ、チームは各デザイン上の選択をなぜ残したのか、あるいはなぜやめたのかを記録する。論文が示すのは、単一の性能の数値ではなく、プロトタイプ、たどり着いたデザインメタファー、そこから浮かび上がった未解決の問いである。

よくある誤解

• デザインを通じた研究とはプロトタイプを作るだけのことである — 研究上の貢献は、人工物そのものだけではなく、記録された省察的な反復とそこから引き出された知識から生まれる
• RtD 研究は失敗した統制実験である — その目的はアイデア、フレームワーク、デザイン知識を生み出すことであり、仮説を統計的に検証することではない
• RtD は工学設計や製品開発と同じである — 工学的なプロトタイプは規定された目標に奉仕するが、RtD は作ることを通じて目標や正しい問いが何であるべきかを見つけ出す

知っておくべき人

• ヒューマンロボットインタラクションの研究者とデザイナー
• デザイン研究者と協働するエンジニア
• デザイン主導のロボティクス論文の査読者
• 工学から HRI に移る学生

関連技術

• ラピッドプロトタイピング（Rapid Prototyping）
• 注釈付きポートフォリオ（Annotated Portfolios）
• 参加型デザイン（Participatory Design）
• スペキュラティブデザイン（Speculative Design）
• フィールド導入研究（Field Deployment Studies）

関連用語

• Wizard of Oz
• Godspeed Questionnaire
• Novelty Effect
• End-User Robot Programming

関連プロジェクト

• Webots: Cross-platform robot simulator with built-in models, sensors, and development environment
• Reachy Mini: Open-source desktop robot from Pollen and Hugging Face with an expressive 6-DoF head
• RAI: Vendor-agnostic agent framework for ROS 2 robots and physical AI
• Assistive Gym: Physics simulation framework for training assistive robots in caregiving tasks