2011 Fiscal Year Research-status Report
ネットワーク実験室を利用したリアルデモ実験システムの開発
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23501193
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
臼井 敏男 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20232829)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 貴彦 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (20332025)
小林 義光 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (40509270)
北川 輝彦 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (80509274)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | 教育工学 / ネットワーク |
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| Research Abstract |
ネットワーク実験室とは，遠隔実験コンテンツを利用することで，実験室設備の遠隔操作を可能とし，評価サンプルの測定データと顕微鏡映像や実験システム全景映像等の実験データを同期保存する計測システム及びそのデータを利用した再生速度可変の再現実験を可能とする機能（リプレイ実験コンテンツ）を有する実験室である．なお，ネットワーク実験室用コンテンツ管理のために，ＸＯＯＰＳを核としたコンテンツマネージメントシステム（以下ＣＭＳ）を構築し，これまで半導体デバイスの特性評価など静的なコンテンツをいつでもどこからでも（学内ユーザを対象）遠隔実験および再現実験を可能とした．本研究ではコンテンツ対象を，例えば磁気浮上制御実験や倒立振子実験など実験補助者の手を必要とする実験コンテンツに拡張するため，ロボットアームを遠隔実験助手とするネットワーク実験室の無人化プラットフォーム設計とＰＢＬ教育用コンテンツ開発及び高機能なネットワーク実験室サーバシステムの構築を目的とした．平成２３年度は，（１）２種類のロボットアームを用いて，ネットワーク実験室用環境に適合するかの検証と，（２）ＰＢＬ教材としてコンテンツ管理運用をになうサーバのＣＭＳ機能の向上を行った．具体的には，（１）のロボットアームについては，三菱電機製５自由度産業ロボットのＲＶ－２ＡＪとイーケージャパン社製のＭＲ－９９９ＣＰを対象とし，遠隔制御の基本プログラムを開発し，静電気実験やプラズマボールを用いた簡単なコンテンツで実証試験を行った．また（２）のＣＭＳの機能向上として汎用リプレイ実験コンテンツの開発を行った．
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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
当研究室でこれまで構築してきたネットワーク実験室は，コンテンツ開発環境の容易性を重点に置くため，制御用プログラムはアジレント社のＶＥＥ Ｐｒｏを統合開発ソフト環境として遠隔制御プログラムの開発を行ってきた．ロボットアームＲＶ－２ＡＪは，本来スタンドアロン仕様であるため，オプションのＬＡＮインタフェースボードを組み入れ直接制御を試みたが，命令を送るたびに機器の再起動メッセージ等が発生．対応策をメーカー側に依頼したが原因不明で修正不可能と回答され，遠隔制御実験を行うことができなかった．スタンドアロン制御のとき用いた制御ソフトに問題があると考え，新たにＲＴ－ＴＯＯＬＢＯＸ２を用いることで遠隔制御の基本動作を確認できた．今後はネットワーク実験室の基本仕様であるＶＥＥ環境で同様のことを可能とすることが課題である．またロボットアームＭＲ－９９９ＣＰは，ＲＢＩＯ－３ＥをＬＡＮインタフェースとして用いることによりＶＥＥ環境で遠隔制御の基本動作を確認することができた．一方ＣＭＳ機能向上として，これまでに蓄積されてきた多くのネットワーク実験室コンテンツをユーザーが選択し，新しい実験（リプレイ実験）を組み立てることを可能とする汎用リプレイ実験コンテンツを開発した．複数の実験コンテンツをユーザーＰＣ上で必要なパラメータを選択し，測定結果を同一グラフ上に表示することを可能としている．今後は各実験コンテンツに含まれている時間データを利用し，同一時間軸でグラフ表示するなどの機能向上が課題となる．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２３年度は，ムーブマスターを用いたネットワーク実験室の無人化プラットフォーム設計を行い，遠隔実験としての基本動作の確認および，ネットワーク実験室用プラットフォームの見通しを得た．平成２４年度は，ネットワーク実験室用ムーブマスターの基本設計を完了させ，実証用コンテンツとして，光電効果，倒立振子，磁気誘導等の実験のネットワーク実験用ＰＢＬ型コンテンツ作成を行う．また遠隔操作にリアル性を持たせるため３次元感触インタフェースを用いて反力パラメータの導入も検討する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成２４年度は，遠隔実験助手としてのムーブマスターに反力機能追加し，ネットワーク実験室用ＰＢＬ型コンテンツ実験設備および部材の購入を研究経費として申請する．
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