2016 Fiscal Year Annual Research Report
Nursing Training System with VR and Haptic Interface
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15K13899
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
寺嶋 一彦 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60159043)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田崎 良佑 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70644467)
三枝 亮 豊橋技術科学大学, 人間・ロボット共生リサーチセンター, 特任准教授 (80386606)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | VR / ハプティックインターフェイス / 介護訓練 / 相互作用 / リハビリ / 物理インタラクション / スケルトンモデル / 装着型力覚提示デバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，介護者の動作計測技術，３次元コンピュータグラフィックス（３Ｄ-ＣＧ）技術と新たな体全体のハプティックインターフェイス技術を統合し，介護者に力覚と視覚にリアルタイムでフィードバックを与える革新的な介護訓練システムを構築することを目指したものである。今年度得られた成果を下記に要約する。
(1)前年に引き続きODE（Open Dynamics Engine）を用いた人体物理シミュレーションの構築： ODEを用い介護者人体モデルと被介護者人体モデルを作成し，仮想空間内での身体接触により生成される関節トルクを取得する人体物理シミュレーション環境を構築した。(2)全身型ハプティックデバイスの構築と力覚提示アルゴリズムの構築： 全身型ハプティックデバイスを構築し，光学式モーションキャプチャシステムにより訓練者の動作を計測する訓練システムを製作した。また力覚提示アルゴリズムを構築した。(3)様々な被介護者モデルの生成： 従来，介護訓練はダミー人形によって行われてきたが，ダミー人形は高額であり，サイズが限定されるため，様々なバリエーションでの訓練が困難であった。本研究ではＶＲ技術を採用し，被介護者のパラメータとしては①身長，②体重，③障害の度合いの３つとした。(4)理想的な介護動作の確立： 本研究ではモーションキャプチャシステムを用いて，訓練者の腰及び下肢の各関節をつなぐリンクを取得する。そのリンクの関節の曲がり具合から下肢の使い方を評価し，視覚または力覚によって理想的な介護動作の教示を可能とするシステムの構築を行った。
本研究は、力学的物理的相互作用を考慮した数理モデルによるシミュレーション解析、装着型ハプティックデバイスの構築、VRシステム環境の構築、そしてこれらを統合した介護訓練システムを構築した。実験により、システムが有効に動作することを確認した。
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Research Products
(1 results)
