| 研究課題/領域番号 |
20J20651
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分61050:知能ロボティクス関連
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
高橋 怜子 横浜国立大学, 理工学府, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | デジタルハンド / ユニバーサルデザイン / 把持生成 / 把持評価 / 把持可能性 / 高齢者 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
疾患者など，製品の設計者とは異なる特徴の手で使用されうる製品は，設計者とユーザの感覚に大きな差があると想定され，設計の妥当性を評価することが難しい．特にユニバーサルデザイン製品の設計では，多様な人の使用性を満たすことが望ましいと考えられる．
そこで本研究においては，人間の手を仮想空間で再現したデジタルハンドを用いて，仮想的に製品の使用性を評価することで，ユニバーサルデザイン製品の設計を支援する．仮想空間において，疾患手を含めた多様なデジタルハンドで製品の3Dモデルを把持し，その姿勢を数値的に評価することで，製品使用性を評価することを目指す．
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は，多様な手機能を再現可能なデジタルハンドモデルを作成し，そのハンドを用いた任意の製品モデルに対する把持姿勢を生成することを目的としている．これにより，多様な手による製品使用性の仮想評価を実現し，ユニバーサルデザイン製品の設計を支援することを目指している．
今年度は，(1) 提案した把持姿勢生成アルゴリズムの改善による，多様な接触条件での把持生成の実現，(2) 実際に市販されているユニバーサルデザイン製品に対する把持生成の実現 の二点が主な成果である．
(1) これまでに開発した把持生成アルゴリズムでは，接触点において接触力のみが発揮されるという仮定で接触モデルを作成していた．しかし現実の把持では，接触点において接触力とモーメントの双方が発揮される．そこで接触モデルとして，接触点におけるモーメントの発揮も可能なSoft Contactモデルを新たに導入し，より現実に即した把持生成の実現を行った．また，物体と指の接触状態の評価方法など，そのほか細かな点についても改善も実施し，様々な手と物体の接触状態条件において把持生成が可能となったことを確認した．
(2) ユニバーサルデザイン製品モデルと，一般製品のモデルの双方に対し把持生成を行い，両者の比較を実施した．機能制限手においては，ユニバーサルデザイン製品モデルでは把持可能であるものの，一般製品モデルでは把持可能な姿勢が生成できない場合があることを確認し，本把持生成アルゴリズムがユニバーサルデザイン製品の妥当性評価に貢献しうるものであることを示した．また，製品仮想評価に向けた応用可能性についても，この結果にもとづき検討・提案を行った．
以上の成果より，提案するユニバーサルデザイン製品の設計支援システムの基盤技術を確立することができたと結論づける．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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