| 研究課題/領域番号 |
19K20093
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分59030:体育および身体教育学関連
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| 研究機関 | 茨城大学 (2022)
奈良先端科学技術大学院大学 (2021)
立命館大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
佐藤 勇起 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (10635395)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 建機遠隔操作 / 身体性 / 運動主体感 / 身体所有感 / 動揺病 / 視覚 / 前庭感覚 / 感覚矛盾 / 体性感覚 / 遠隔操作 / 建機 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々の身体性は人工物にまで拡張することが、ラバーハンド錯覚などの研究により明らかになっている。他方、建設機械の遠隔操作に関する研究が行われているが、その場に存在しているような臨場感や没入感が得られず、作業効率が低下すると言われている。この原因は、身体性拡張の観点からは、遠隔操作の送受信信号の遅延や、体性感覚情報の不足により、運動主体感と身体所有感が喪失したためであると考えられる。そこで、本研究では、建機遠隔操作システムを構築し、伝送遅延や、体性感覚の提示などが身体性や作業効率などに与える影響を評価する。これにより、建機を自分の身体のように思い通り操作するための方法が明らかになる可能性がある。
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| 研究実績の概要 |
災害現場の二次災害防止などを目的として，建設機械の遠隔操作に関する研究開発が行われているが，従来の建機遠隔操作システムの操縦座席は固定されている ため，視覚と前庭感覚の運動情報の間に矛盾が生じ，映像酔いの発症や操作性の低下が懸念されている.そこで本研究では，快適に操作可能な建機遠隔操作シス テムの実現を目指し，操縦座席を回転させることが，動揺病や操作性に与える影響を検証することを目的とした. 遠隔操作システムは，回転座席，ショベルカーのラジコン，ラジコンに取り付けたカメラ，ヘッドマウントディスプレイ(HMD)などから構成された.被験者が コントローラーを操作すると，回転座席とラジコンが水平方向に同期して回転した.実験課題として，ショベルカーのバケットの中心を，±45°の位置に配置した目標物に合わせる位置決め課題を10分間行い，座席回転あり条件となし条件で動揺病と操作性をアンケートで評価した. その結果，座席回転なし条件で映像酔いが重症化した人は，映像酔いが重症化しなかった人と比較して，座席回転あり条件で映像酔いが有意に軽症化する傾向があった.また，運動主体感の値は，座席回転あり条件では 0よりも有意に大きくなったが，座席の回転なし条件では，0よりも有意に大きくならなかった. これらの結果は，建機遠隔操作において，座席回転なし条件で映像酔いが重症化した人のほうが，軽症である人よりも座席回転による動揺病の軽減効果が期待できることを示唆している.また，座席回転あり条件では運動主体感が生じる可能性を示唆している.本研究により，座席回転によって，建機遠隔操作システムの 操作快適性が向上する可能性が示唆された.さらに，操作快適性の向上を目指し，軽量なスマートグラスや，より広い視野に高解像度，低遅延のカメラ映像を無線で提示可能なHMDを用いたシステムを開発した.
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
新型コロナウイルス感染症の影響などにより，建機遠隔操作システムの開発や，被検者実験に遅延が生じた.また，これまでに実施した実験の研究成果をジャーナルで発表することができなかった.
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| 今後の研究の推進方策 |
実験結果のさらなる解析や，建機遠隔操作システムの改良，必要に応じて追加の被検者実験を実施し，成果をまとめ，ジャーナル(Frontiers in Virtual Reality)などで発表する. これまでの実験結果の解析では，建機遠隔操作システムの操作性(運動主体感)をアンケートで主観的に評価したが，座席回転が操作性に与える影響をさらに明らかにするために，実験課題の達成度などの客観的な指標で評価する. また，これまでに作成した建機遠隔操作システムは，回転座席，ショベルカーのラジコン，ラジコンに取り付けたカメラ，ヘッドマウントディスプレイ(スマートグラス)などから構成されたが，操作快適性のさらなる向上を目指し，より視野角や解像度が高く，遅延が少ないシステムをHMDやスマートグラスを用いて開発する. これまでの実験の結果，建機遠隔操作において，座席回転なし条件で映像酔いが重症化した人のほうが，軽症である人よりも座席回転による動揺病の軽減効果が期待できることが示唆されたが，被験者数を増やすことで，より明確な知見を得ることができる.
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