2011 Fiscal Year Annual Research Report
技能伝承を支援するための生体信号利用による触力覚インタフェースの開発
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22500899
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
杉本 裕二 同志社大学, 文化情報学部, 教授 (90311167)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大久保 雅史 同志社大学, 理工学部, 教授 (10233074)
浅井 紀久夫 放送大学, ITC活用・遠隔教育センター, 准教授 (90290874)
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| Keywords | インタフェース / マルチモーダル / 触力覚フィードバック / 力覚デバイス / 体感的情報 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、主観的な経験・体験に基づく知識としての体感的情報を再現する環境を構築することである。そこで、触力覚フィードバックによる触力覚情報を提示する触力覚インタフェースを構築する。
作業時における手腕の動作特性を筋活動の計測から分析し、力の入れ具合に整合した触力感覚の提示を考えていたが、前年度の結果から筋活動データに含まれる雑音の影響で動作特徴の抽出が困難であると予想されたため、仮想物体の接触具合に基づいて力情報を計算する仕組みでプロトタイプを設計した。
当該年度は、力覚フィードバックを与える力覚デバイスを設計し、プロトタイプを実装した。3次元空間における仮想物体同士の衝突を2次元的に張力で表現した。力覚デバイスを構成する部品として汎用的なものを利用し、比較的容易に構築できるようにした。力の与え方は、仮想物体同士の干渉具合を算定し、その程度に応じて逐次力情報を出力する仕組みとした。これに伴い、3次元空間内の仮想物体の制御は、PCに付属のマウスで2次元的に操作できるようにした。自由度は制限されるが、特殊な装置を必要としなくて済む。
力覚情報の視覚情報との連携によるマルチモーダルインタラクションを考察するため、分子構造を視覚的に提示し、それに整合した力覚を提示するシステムを設計した。接触物体の属性や接触条件をパラメータとして、さまざまな状況を再現する仕組みを検討した。力覚デバイスを複数接続し、同時に協調動作させる方式として、仮想物体の位置情報だけを送り、力情報は各端末で計算する構成を設計し、プロトタイプを実装した。
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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
前年度に筋活動データを測定したところ、雑音が動作特徴の抽出を難しくしており、力の入れ具合の推定を精度良く行うことが困難になると予想された。そこで、3次元空間内の物体の干渉具合に基づいて力覚フィードバックを与える仕組みを設計し、プロトタイプを実装することとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、実装した力覚デバイスについて、力覚フィードバックを与える性能を評価し、その改善を図る。また、複数の力覚デバイスによる協調動作を行う仕組みを高度化する。可視化機能との連携によるマルチモーダルインタフェースを構築し、学習コンテンツのプロトタイプを設計・実装する。教育・学習で利用されるためには、安価である必要がある。そのため、構築した力覚デバイスについて一つ一つの部品を精査し、安価な部品に代替え可能かどうか検討する予定である。
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