身体化されたロボットアームへのAIによる運動介入時の操作者適応支援技術
Publicly Offered Research
| Project Area | Hyper-adaptability for overcoming body-brain dysfunction: Integrated empirical and system theoretical approaches |
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| Project/Area Number |
20H05468
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
長谷川 泰久 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70303675)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | 聴覚フィードバック / 操作介入 / ロボット操作 / 自己主体感 / ロボット / 身体性 / 遠隔操作 / 協調制御 / ロボットアーム / 半自動化 |
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| Outline of Research at the Start |
本提案課題では、人と機械（知能機械）が身体表現の更新により神経生理的に融合させ、更にフィードバック情報を加工・操作し人の適応・認知を誘導することで、その作業能力の限界を拡張する。この人と知能機械の完全な融合を促進する操作インタフェース技術は、人支援機器の実用性を大きく左右する基幹技術であり、医療・福祉・介護のみならず、建設現場や工場における重作業支援、トレーニング、スポーツ、アミューズメントなどその活用範囲は広い。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，異なる聴覚フィードバック状況下でアーム速度を維持・変更する操作介入を導入し，自己主体感に及ぼす影響を実験により調査した．健常な20代男性7名を被験者とし，HSRのアーム先端位置を奥行き方向のみ遠隔操作可能な状態で実施した．アーム初期位置から25cm離れた位置に設置したポールを把持可能な位置まで3秒間でアームを移動させるタスクを設定し，補正なし条件で練習後，補正あり/なし条件をランダムに変更して実験した．各条件5回，計10回を1セットとし，1条件あたり2セット実施した．比較のため，各聴覚フィードバック条件で速度変化率を7段階変更して繰り返し実験した．
アーム操作に対する自己主体感，補正への気づきの有無を評価指標とし，補正あり/なしでの比較をした．自己主体感に関しては，各試行後に「自身の操作がロボットアームの動きに反映されていたか」という問いに対して5段階のリッカート尺度で評価を求めた．
聴覚フィードバック無しの条件において，弱い操作介入による自己主体感への影響が小さかったのに対し，BeepまたはSurround条件は，操作介入の影響を受けやすく，強い介入条件で自己主体感が大きく低下した．これは，視覚のみでは変化に気が付きにくく，ロボットや自身の動きに対応した音によって視覚とのずれが強調されたためと考えられる．
BeepおよびSurroundがある条件では，弱い介入では他条件よりも自己主体感の低下が大きいが，強い介入条件で最も自己主体感の低下を抑制した．この結果は，視覚刺激-聴覚刺激の同期と運動-聴覚刺激の同期が自己主体感を低下させる基準を曖昧にする可能性を示唆した．
実験結果から，ロボットアームの動作音やコントローラ操作音の提示は，強い介入による自己主体感の低下を抑制せず，両者を同時提示する場合に強い介入による影響を低減する可能性が示された．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
