2013 Fiscal Year Research-status Report
力/位置連成動作を教示する力学的インタフェースと連成動作学習戦略
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25560112
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
野村 由司彦 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00228371)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ユーザインタフェース / 教育工学 / 知能機械 / 認知科学 / 教示 / 学習 / 力学的インタフェース / 動作軌跡 |
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| Research Abstract |
本研究は，力と位置の両者が適切にコントロールされて初めて効果を発揮するような運動（以下「力/位置連成動作」とよぶ）の学習の支援を目的として，随意運動レベルの速さの運動における力の入れ方を提示できる「力/位置連成動作を教示する力学的インタフェース」を開発する．
今年度は，まず，「規範力学習のための力学的インタフェース」としてPHANToM-Omniを導入し，これをベースとして，位置/力の計測/提示システムを構築した．すなわち，(1)PHANToM手先位置軌跡を計測できるプログラムを制作した．これを用いて，熟練者や学習者の位置軌跡を測定できるようにした．(2)毛筆に6軸力センサーを組み込み，さらにこれをPHANToM手先に取り付けた電子毛筆を製作した．これからの出力をから手先力が計測でき，もって力軌跡も計測できるプログラムを制作した．
次に，このシステムを用いて，３段階位置/力連成教示方法の一例として，以下のプログラムを制作し，その動作確認を行った．(1)位置軌跡教示モード： 時刻対応なしで，熟練者の位置軌跡に沿うように，PHANToMが学習者の手先を牽引する．(2) 力軌跡教示モード： 時刻対応なしで，学習者の現在位置に最近傍な熟練者位置軌跡点を求め，その地点で熟練者が発揮した力を反力として，学習者に返す．(2) 位置・力連成教示モード：学習者の運動から反力を計算し，これをフィードバックする．学習者は先の(1)(2)で学習した運動と力が再現できるように自ら動作し，もって位置・力連成軌跡を修得する．
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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
「規範力学習のための力学的インタフェース」PHANToM-Omniをベースとして，位置/力の計測/提示システムを構築した．
さらに，このシステムを用いて，３段階位置/力連成教示方法の一例をプログラムとして実装し，その動作確認を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
位置軌跡教示，力軌跡教示，位置/力連成軌跡教示のそれぞれについて，効果的な方法を開発する．さらに，それら３種類の教示方法について，効果的な組み合わせ方など，学習戦略についても研究を進める．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
３月下旬に海外出張した．その際の旅費を精算し，残額が確定したのが年度末になったため，わずかながら残額29,719円が残った．
少額であることから，消耗品として使用するよう，計画している．
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