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多方向触覚伝達技術に基づくハプティックスキルトレーニングシステムの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 21656076
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

大西 公平  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80137984)

研究分担者 桂 誠一郎  慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (00401779)
下野 誠通  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教 (90513292)
名取 賢二  青山学院大学, 理工学部, 助教 (70545607)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2009年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードハプティクス / スキル保存 / トレーニングシステム / 触覚伝達 / マルチラテラルシステム
研究概要

本研究は、医療・福祉分野や生産・加工分野をはじめとして様々な分野で切望されている実世界触覚技術に基づいたハプティックスキルトレーニングシステムの開発を目的としている。本年度は21年度に試作したハプティックスキルトレーニングシステムに対して、多方向触覚伝達技術を実装し、実証実験を行った。
1つ目に、動作を構成する要素ごとに力制御を行う技術を、多方向触覚伝達技術と融合させ、ハプティックスキルトレーニングシステムに適用した。また、スキルの特徴量抽出手法とスキル獲得評価指標を用いることで、開発したハプティックスキルトレーニングシステムの有用性を定量的に評価した。
2つ目に、ネットワーク上での触覚伝達を物理レベルで模擬するネットワークエミュレータを用いた実験、及び物理的に距離の離れた地点間(慶應義塾大学矢上キャンパス(横浜市)-K2タウンキャンパス(川崎市))での遠隔実験を行い、開発した多方向触覚伝達技術と通信遅延補償法の検証を行った。ネットワーク上での通信遅延、ジッタ、パケットロス、輻輳は触覚伝達に致命的な悪影響を与えることが知られていたが、これまでこれらの影響を定量的に実験解析する例が少なかった。そこで、各種通信プロトコルを用いた比較実験を行うことで多方向触覚伝達におけるフロー制御・再送制御・順序制御の効果に関して知見を得た。
さらに、得られた成果を国内外に広く発信した(国内会議論文2編、国際会議論文3編(内、招待講演1編))。これらの成果は、開発したハプティックスキルトレーニングシステムを今後e-ビジネスやハプティック放送などのマルチメディアに応用する可能性を示した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 斜交座標制御を用いた高度なハイブリッド制御の実現2010

    • 著者名/発表者名
      境野翔, 佐藤智矢, 大西公平
    • 雑誌名

      電気学会産業応用部門誌 Vol.130-3

      ページ: 300-306

    • NAID

      10026229936

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ネットワークを介した触覚通信における順序制御の実験的評価2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木希, 小杉貴洗, 森光英貴, 横倉勇希, 桂誠一郎
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-03-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 触覚通信における通信プロトコルの性能評価2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木希, 小杉貴洗, 森光英貴, 横倉勇希, 桂誠一郎
    • 学会等名
      電気学会産業計測制御研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] A consideration for push-pull motion2010

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      International Symposium on Application of Biome chanical Control Systems to Precision Engineering
    • 発表場所
      福島
    • 年月日
      2010-07-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Realization of Efficient Motions by Information and Energy Transmission Management Based on System Connection Theory2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Natori
    • 学会等名
      International Symposium on Application of Biome chanical Control Systems to Precision Engineering
    • 発表場所
      福島
    • 年月日
      2010-07-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Flexible Interactive Force Control in Human-System Interaction2010

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Shimono, Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      International Symposium on Application of Biome chanical Control Systems to Precision Engineering
    • 発表場所
      福島
    • 年月日
      2010-07-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Advanced Motion Copying System of Multi Degree-of-Freedom Human Motion2009

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Nagase, Seiichiro Katsura, Yusuke Kasahara, Kouhei Ohnishi
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Electrical Machines and Systems, ICEMS2009-TOKYO
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-11-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-oml.sum.sd.keio.ac.jp/jp/index.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-oml.sum.sd.keio.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2021-07-05  

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