2005 Fiscal Year Annual Research Report
ヴァーチャルリアリティの仮想空間ハンドによる電動義手制御システムの開発
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15300194
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
酒井 直隆 宇都宮大学, 工学部, 教授 (90235119)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
庵原 昭夫 宇都宮大学, 工学部, 教授 (20091655)
嶋脇 聡 宇都宮大学, 工学部, 助手 (10344904)
八高 隆雄 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40111637)
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| Keywords | ヴァーチャルリアリティ / 電動義手 / 動作解析 / 仮想空間 / 三次元画像 / 手指 |
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| Research Abstract |
平成16年度に改編した微小光マーカーシステムを用いて日常生活の三次元動作解析を行った。特に巧緻性を要する書字、食事、楽器演奏の解析も行い、その精度を検証するとともに6軸力学センサーを装備したフィンガー・フォース・プレートを製作し、指尖部の力ベクトルも同時に計測した。次いで蓄積した動作解析データを三次元画像化しヴァーチャル・リアリティ空間内で再生するために、三次元立体視システムを製作した。このシステムはコンピューターのディスプレイとステレオシャッターグラスをエミッタを介して結び、赤外線通信によってモニター画面の再表示に同期して左右各眼に個別の映像を再生する方式とした。この場合、左右個別の画像を、視差を考慮して変化させなければ十分な三次元リアリティが得られないため、三次元動作解析で得られた手指運動の動画を再生して感性工学的に検討し、コンピューター内の仮想空間ハンドをヴァーチャル・リアリティ空間内で再生するシステムを構築した。電動義手製作については、指の運動を人間の自然な動作に近いものとするため、把持動作の三次元解析データからDIP、PIP、MP関節の屈曲角の変化率を計算し、これに応じたギヤ比の指機構を試作した。しかし機構の縮小化が困難で、自然な運動も再現されないため、リンク機構に変えて再実験を行い、自然な指運動の再現を確認した。リンク機構で5本の指骨格を完成し、母指の対立ポジションを確認したうえで手根部機構を試作した。手根部にはステッピングモーターを内蔵し、バッテリーは前腕部内装備を考慮したが、十分な電源確保のためにバッテリーだけは腰ベルト装着とした。
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