2019 Fiscal Year Final Research Report

Development of learner adaptive training system for craft skill enhanced by VR/AR technology

Research Project

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Project/Area Number	17K04827
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Research Field	Education on school subjects and activities
Research Institution	Hiroshima Institute of Technology
Principal Investigator	Teranishi Masaru 広島工業大学, 情報学部, 准教授 (50237004)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	松本慎平広島工業大学, 情報学部, 准教授 (30455183) 竹野英敏広島工業大学, 情報学部, 教授 (80344828)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	技能学習 / 技能伝承 / 技術教育 / 自己組織化特徴マップ / クラスタリング / モーション解析 / VR / AR
Outline of Final Research Achievements	A new learner adaptive training system for flat finishing skill has been developed. The system measures 4-D data of a learner’s file motion and extracts motion features that the learner can recognize one’s bad peculiarities easily. The features of the learners are classified certain peculiarity groups automatically and are effectively visualized peculiarity distribution by using Self Organizing Maps (SOM) technologies. A new active learning system based on motion picture materials has been also developed. The system implements low cost VR/AR learning environment by adding CG character assistant agents on the motion picture materials. The agents promote the learner understanding of the material by presenting related information with personified responses. Experimental results showed the effectiveness of the system by the fact that the system increased learners’ motivations and inter-learners interaction.
Free Research Field	機械学習
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	我が国の技術者養成を支えるイノベーターとしての資質を育み、学んだ知識と技能を社会に役立てようとする意欲を高めるために，小・中学生の段階からものづくり教育の充実が求められている。しかし現状では、そのための効果的な技能学習システムを欠いている。そのために、新しい観点や技術によるものづくり技能学習システムの開発が急務である。本研究ではこの要請に応えるべく、①高度熟練者の作業を運動解析し、学習者と比較することで、形式知と暗黙知（勘やコツ・クセ）の抽出システムを開発した。また、②視覚・聴覚情報を用いた仮想現実(VR)ならびに拡張現実(AR)の技術を導入した学習者適応型の技能学習システムを開発した。