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ヒトの身体性に柔軟に協調するインタフェースの制御手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20H00616
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関早稲田大学

研究代表者

宮下 朋之  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20329080)

研究分担者 山川 宏  早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (00097263)
菅野 重樹  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00187634)
高信 英明  工学院大学, 工学部, 教授 (40308177)
Parque Victor  早稲田大学, 理工学術院, 准教授(任期付) (50745221)
三浦 智  東京工業大学, 工学院, 講師 (70724566)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
36,920千円 (直接経費: 28,400千円、間接経費: 8,520千円)
2022年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2021年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
2020年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
キーワードインタフェース / ヒューマンインターフェイス / 制御 / ヒューマンインタフェース / AI / 知的制御 / 最適化 / 協調
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、人間のロボット操作に関する認知モデルを構築し、柔軟に適応するインタフェースの知的制御手法の確立である。申請者らは、人の手をXYZ、Pitch, Yaw, Rollの直交座標系に合わせて拘束して動かし、ロボットを直接つかむような操作感のインタフェースを独自に開発しており、これを利用する。

研究成果の概要

本研究では,上肢の身体性を取り入れたインタフェースの開発,人の力知覚特性を考慮した反力提示の提案と影響の調査,および上肢の身体性を取り入れたインタフェースに力知覚特性を考慮した反力提示を行うことの操縦への影響の調査を目的とした.また、入力識別による意図した入力の反映、両手による左右差の協調なども併せて検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この実験の結果から,上肢の身体性を取り入れたインタフェースに力知覚特性を考慮した反力提示を組み合わせることで,ゲームパッドと比較して,撮影タスク成績では差異は見られなかった一方で,操縦時間を短縮することができた.この研究成果から、操作を要する多様なロボットや乗り物の直感的な操作を実現することができるようになった。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Design of finger-contact device reducing the amount of mouse pointer operation and typing2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Sogo、Miura Satoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2022 61st Annual Conference of the Society of Instrument and Control Engineers (SICE)

      巻: - ページ: 1018-1023

    • DOI

      10.23919/sice56594.2022.9905757

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exploring Resource Distribution Networks in Virtual Environments2022

    • 著者名/発表者名
      Victor Parque, Tomoyuki Miyashita
    • 雑誌名

      IEEE International Conference on Artificial Intelligence and Virtual Reality (AIVR)

      巻: 2022 ページ: 203-206

    • DOI

      10.1109/aivr56993.2022.00040

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 2-DOF Haptic Feedback Control Stick for Remote Rover Navigation2022

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Tomonori、Shimizu Sota、Mazaki Rikuta、Kurihara Hokuto、Motoi Naoki、Oboe Roberto、Hasebe Nobuyuki、Miyashita Tomoyuki
    • 雑誌名

      Proceedings of IECON

      巻: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/iecon49645.2022.9968486

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Driver’s Drowsiness Classifier using a Single-Camera Robust to Mask-wearing Situations using an Eyelid, Lower-Face Contour, and Chest Movement Feature Vector GRU-based Model2022

    • 著者名/発表者名
      Lollett Catherine、Kamezaki Mitsuhiro、Sugano Shigeki
    • 雑誌名

      IEEE Intelligent Vehicles Symposium

      巻: - ページ: 578-585

    • DOI

      10.1109/iv51971.2022.9827229

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Virtual Shadow Drawing System Using Augmented Reality for Laparoscopic Surgery2022

    • 著者名/発表者名
      Miura Satoshi、Seki Masaki、Koreeda Yuta、Cao Yang、Kawamura Kazuya、Kobayashi Yo、Fujie Masakatsu G.、Miyashita Tomoyuki
    • 雑誌名

      Advanced Biomedical Engineering

      巻: 11 号: 0 ページ: 87-97

    • DOI

      10.14326/abe.11.87

    • ISSN
      2187-5219
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Small-Scale Human Impact Anthropomorphic Test Device Using the Similarity Rule.2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Miura, Souhei Takahashi, Victor Parque, Tomoyuki Miyashita
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      巻: 68 (8) 号: 8 ページ: 7188-7198

    • DOI

      10.1109/tie.2020.3003590

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Basic Input?Output Gain Tuning System Based on Control Input Histogram Leveling for Human-Operated Machines2021

    • 著者名/発表者名
      Kamezaki Mitsuhiro、Iwata Hiroyasu、Sugano Shigeki
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics

      巻: 26 号: 6 ページ: 2857-2869

    • DOI

      10.1109/tmech.2021.3095059

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Smooth Curve Fitting of Mobile Robot Trajectories Using Differential Evolution2020

    • 著者名/発表者名
      Victor Parque, Tomoyuki Miyashita
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 ページ: 82855-82866

    • DOI

      10.1109/access.2020.2991003

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Swarm Model with Variable Parameters2021

    • 著者名/発表者名
      Takanobu, Hideaki ; Goto, Keita ; Misaki, Daigo ; Suzuki, Kenji
    • 学会等名
      2021 60th Annual Conference of the Society of Instrument and Control Engineers of Japan, SICE 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 手首周りの身体性を取り入れたインタフェースの操作のためのニューラルネットワークの活用に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      加来裕貴, Satoshi Miura, 宮下朋之
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会(SI2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Towards Fast Data-Driven Smooth Path Planning with Fair Curves2020

    • 著者名/発表者名
      Parque, V., Miyashita, T.
    • 学会等名
      2020 IEEE 44th Annual Computers, Software, and Applications Conference, COMPSAC 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of Grasp States in Prosthetic Hands using Deep Learning2020

    • 著者名/発表者名
      Parque, V., Miyashita, T.
    • 学会等名
      2020 IEEE 44th Annual Computers, Software, and Applications Conference, COMPSAC 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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