2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Remote Learning Support System with the Eye-Gaze-Type Robot to Reduce Overload of Long-Term Absent Students
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19H04228
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
苅田 知則 愛媛大学, 教育学部, 教授 (40363189)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
穆 盛林 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 講師 (00709818)
柴田 論 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (10263956)
樫木 暢子 愛媛大学, 教育学部, 教授 (10635858)
山本 智規 愛媛大学, 社会共創学部, 教授 (30380257)
中野 広輔 愛媛大学, 教育学部, 教授 (60735330)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アバターロボット / 遠隔学習支援システム / Kinect センサー / 教師の指さし動作 / 視線を用いた操作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，長期欠席児の過重負荷を軽減するユーザーアシスト機能をアバターロボットに搭載し，学校の教室内にアバターロボットを設置してそれを通じて長期欠席児が授業を受ける，あるいは友達とコミュニケーションをとることを可能にする遠隔学習支援システムを開発し，その教育効果を科学的に評価することであった。本年度は，ユーザーの授業理解支援モードおよび制御しやすいロボット操作モードの実用化に向けた開発，データ取得・分析を行い，以下の成果を得た。
１）授業理解支援モードとして，黒板上の情報量過多による集中力や理解力の低下を防ぐため，教師の黒板への指さし動作を認識して指された部分を拡大するシステムを構成した。このシステムを実際に生徒ユーザーに使用してもらい，いくつかのパラメータ設定の中で，最も望ましいパラメータの組み合わせを明らかにした。
２）授業理解支援モードとして，教師の指さし地点を拡大表示した際に周辺視野をビネット処理し，不要な情報をマスキングする機能を開発した。これについては，画面解像度を低下させなければフレームレートが低下してしまう課題が見つかった。そのため，現在は単純に周辺視野にあたる部分にマスク画像をかぶせる機能を検討・開発中である。
３）重度肢体不自由者でもアバターロボットを負担なく操作できる方法として視線入力に着目し，視線方向制御により直進，回転操作を行うシステムを構築した。アバターロボットに意図した経路を実現させることが可能であることを実験的に明らかにした。また，アバターロボットを意図した場所へ高精度に位置決めさせるための速度調整法を提案した。今後は，その有効性について実験的に検討していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請時に計画した開発研究を順調に実施できた。遠隔学習支援システムとして，教員が指さしを行った個所を拡大する機能，および周辺情報をマスキングする機能の開発を行った。本年度は生徒ユーザーを対象としたモニター調査を行い，システムの有用性を検討した。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発・改良を行った遠隔学習支援システムに関して，2021年度は実際の教職員を対象としたモニター調査を行い，指さし拡大システムの有用性・実用性について検討する。開発したシステムについては学会発表や論文投稿を通した公開，民間企業への技術移転，市販化を目指す。
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