MR仮想空間とロボットアバタを媒体とした遠隔リエゾン学習システムの構築

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K02788
• Research Institution: Shigakkan University
• Principal Investigator: 前野 博 至学館大学, 健康科学部, 教授 (00369597)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 淺間 正通 東洋大学, ライフデザイン学部, 教授 (60262797)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 遠隔教育 / プロジェクションマッピング / ロボット / アバター

Outline of Annual Research Achievements

2021年度は調査期、開発期として当初計画していた。
調査内容は主に、本研究テーマは、1）ロボットアバタと2）リアルタイム全天球映像、3）学習情報のオーバーレイによる仮想的遠隔学習環境を実現するシステム開発とその検証にある。
1）については、遠隔地間における学習状況の映像および音声情報の相互共有とロボットの遠隔操作が同時に行えるシステムであるが、文献研究等を通して、遠隔操作ロボットを介した遠隔授業システムに関しては、大森等（2019）や冬野等（2018）など先行研究によって有用性が明らかにされている情報を得た。特に冬野の大型スクリーン画面と遠隔操作ロボットを組み合わせた遠隔教育システムについては、本研究との共通するテーマであり、そこにおける知見は本研究にとっても有用であった。ただし、ロボットは人型アバターではないこと、VR（Virtual Reality）環境でないことなど、本研究とは差異も多く、容易に遠隔操作による意思表示が行えることなどについては新規に開発する必要があり、係るシステム選定を試みた。ただし、2021年度はまだ新型コロナ禍の最中にあって移動や実際にシステムを観察する機会などが制限され、それらについては2022年度以降に持ち越して実施する予定である。
2）については、まずは室内におけるプロジェクションマッピグ・システムによるリアルタイムVR映像の投影が必須要件である。これについては、設置の容易さやそれほど高額ではない費用で入手可能となることを条件とした。これらについては、おおよその目処が立ったが、実際のシステムの観察については、やはり移動制限によって、2021年度には実施できず、2022年度以降に持ち越すこととなった。
3）については2）のシステム選定と構築を前提としており、やはり2022年度にシステム要件ならびに設計を決定し、実際の構築へと向かいたい。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

概要において述べたように、システムについては必要な機器の情報や開発・販売業者との情報聴取等を通して目処をつけてきたが2021年度は度重なる緊急事態宣言ならびに蔓延防止措置などの発出や学内の出張の自粛要請など、さらには受け入れ側の事情等もあり、実際にシステムを検分し、観察する機会を持つことができなかった。そのことにより、2021年度中に最終的なシステム構成へと帰結できなかったのは悔いが残る点である。
以上の事由から、主に文献研究および既存システムによる事前状況観察などを行い、2022年度以降のシステム要件の精査などに備えることとした。

Strategy for Future Research Activity

2022年度においては、まずは概要内2）のリアルタイムVR映像を投影する簡易なプロジェクションマッピング・システムの設計と構築、検証を行う予定である。2022年度前半において、開発・販売業者のデモンストレーション等を通した観察と精査を行う。
また、VR映像の室内におけるプロジェクトマッピング投影が可能になった後、学習情報のAR（Augmented Reality）映像とのオーバーレイ・システムについても検討を行う。
遠隔操作が可能なロボットを用いたアバターについても、既に候補をいくつかに絞っているが、2022年度中に実機の観察と精査を行い、開発へと進められるように準備を進めていく。
今年度以降の新型コロナの感染状況によっては、再び移動制限や実験の制限が課せられる可能性も排除できないため、できるだけ速やかに研究を進捗させておきたい。

Causes of Carryover

おもな理由は、2021年度は新型コロナ禍に伴い度重なる緊急事態宣言ならびに蔓延防止措置などの発出や学内の出張の自粛要請などがあったため、当初計画にあった研究推進に必須のシステムや環境構築のための情報収集やシステム調査などが行えなかったことによる。
特に研究の中核を成す遠隔アバター用ロボットおよび遠隔VR映像用プロジェクションマッピング・システムについて、実質的な研究推進が行えなかったことが次年度へ予算繰り越しを生じさせた主要因である。
2022年度は上述のアバター用ロボット、遠隔VR映像用プロジェクションマッピン・グシステム等を構成するシステムや機器、ソフトウェアについて、実地の調査を行った上で、システム要件の作成とシステム構築を行う予定である。
したがって、簡易なVR映像プロジェクションマッピング・システムを実現するための装置およびソフトウェアの調査、購入、遠隔制御可能なアバター用ロボット手配および入手に対して支出する計画である。

Research Products

• [Book] 情報処理 (2022)
  • Author(s): 前野博、植原崇裕、大津圭司、小城翔平、渡部清、他
  • Total Pages: 308
  • Publisher: 東京法令出版
  • ISBN: 978-4-8090-8085-2