インタラクティブ遠隔プロトタイピングシステムの開発

2001 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 11694171
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 設計工学・機械要素・トライボロジー
• 研究機関: 東京都立科学技術大学
• 研究代表者: 福田 収一 東京都立科学技術大学, 工学部, 教授 (90107095)
• 研究分担者: 渡辺 富夫 岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (30167150) ; 村上 存 東京大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20212251) ; 中島 尚正 放送大学, 教養学部, 教授 (00011073) ; 伊藤 照明 徳島大学, 工学部, 助教授 (90284306) ; 大久保 雅史 岡山県立大学, 情報工学部, 助教授 (10233074) ; TAKADA Hajime YOKOHAMA NATIONAL UNIVERSITY, DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING, PROFESSOR (20154792)
• 研究期間 (年度): 1999 – 2001
• キーワード: 設計教育 / グローバル化 / 国際比較 / 問題解決能力 / 異文化協調 / コミュニケーション能力 / 体験学習 / 企画能力

研究概要

平成11年度は、CADとラピッドプロトタイピング(Rapid Prototyping:以下RPと略す。)装置を結合したクローズドループのインタネットで稼動するシステムを開発し、平成12年度にその改良を行った。
平成13年度は、この研究をさらに発展させ、RP装置を遠隔で操作できるシステムの開発を試みた。しかし、実際は、RP装置が複雑であるために、基本的に同様の機能実現となる、より簡単なメカトロニクス実験を対象とした、遠隔で観察、操作できるリモートラボラトリーを開発した。リモートラボラトリーは、工学教育で必須の実験を遠隔で行う遠隔教育システムであり、これまでの講義、演習主体であった遠隔教育に、実験を持ち込もうとする試みである。
本研究は、遠隔教育システムの開発ではないが、CADとRPを結合して、RPを遠隔で操作する基本的な機能は、リモートラボラトリーシステムと同じである。
本システムの基本的機能は、インタネットを用いて、遠隔にあるモータを操作するシステムであり、国内での実験を経て、スタンフォード大学と日本を、高速ネットワークで結び、ディジタルビデオ伝送システムDVTSを用いて、スタンフォード大学側から、日本に設置されたモータをリアルタイム、インタラクティブに操作する実験を行い、遅延時間などにも問題がなく、きわめて遠距離でも遠隔操作が可能であること、また観察画像もきわめて鮮明であり、動作確認などにも問題がないことを実証した。
本研究の期間内には、CADとRP装置をリアルタイム、インタラクティブに操作できるシステムまで開発できなかったが、そこで必要な基本機能は、このように実現でき、きわめて遠距離でも、何らの支障がないことを確認できた。

研究成果

• [文献書誌] 福田収一: "コンカレントエンジニアリングの現状と将来"日本設計工学会誌. Vol.36・No.5. 193-200 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 柳沢秀吉: "印象語による意匠設計支援方法の開発(感性の多様性を考慮して)"日本機械学会論文集(C編). 67巻No.00-0573. 1682-1688 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tatsuya Kikuchi: "Remote Laboratory for a Brushless DC Motor"IEEE Trans.Educ. Vol.44・No.2(CD-ROM2). (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tatsuya Kikuchi: "Developing Educatinal software for Mechatronics Simulation"IEEE Trans.Educ. Vol.44・No.2(CD-ROM8). (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 菊池達也: "グローバル・チーム・ベースド・プトダクト・デザイン教育の試み"教育システム情報学会詩. Vol.18・No.2. 210-218 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 福田収一: "15.2システムエ学(協調工学、遠隔教育)"日本機械学会誌 特集 機械工作年鑑(ISSN OO21-4728). Vol.104・No.993. (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tatsuya Kikuchi: "Developing an Educational Simulation Program for the PM Stepping Motor"IEEE Trans.on Educ.. Vol.45・No.1(出版予定). (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 菊池達也: "小型フォース・フィードバック機器を用いた永久磁石形モータ教材の検討-遠隔教育への応用を目指して-"日本ディスタンスラーニング学会誌. (出版予定). 38-44 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yasushi Ikei: "NOVEL HAPTIC TEXTURE INTERFACES"Advances in Human Factors/Ergonomics. 768-772 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yasushi Ikei: "A New Design of Haptic Texture Display-Texture Display2-and Its Preliminary Evaluation-"Proc.IEEE Virtual Reality 2001. 21-28 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yasushi Ikei: "Feature Representation and Manipulation Aid for a 3D Virtual Object by a Finger-Mounted Tactile Display"JSME International Journal. Vol.45・No.3. (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Teruaki Ito: "Implementation and Evaluation for GA-based Pipe Route Planning Method"13th European Simulation Symposium. 462-466 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 村上存: "光造形法における積層表面操作による着色造形"第20回ラピッド・プロトタイピング・シンポジウム. 37-42 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 村上存: "グレースケールマスク露光による曲面の光造形に関する研究"日本機械学会第11回設計工学・システム部門講演会講演論文集. 39-42 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 村上存: "複数の3次元形状操作を統合した直観的入力ツール"芸術科学会論文誌. Vol.1, No.1. 46-53 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 渡辺富夫: "顔面像と顔面皮膚温の同時計測による笑いにおける顔色の動的分析"ヒューマンインタフェース学会論文誌. Vol.3, No.2. 79-86 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tomio Watanabe: "InterRobot : speech-driven embodied interaction robot"Advanced Robotics. Vol.15, NO.3. 371-377 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 渡辺富夫: "身体的バーチャルコミュニケーションシステムにおける呼吸の視覚化と評価"ヒューマンインタフェース学会論文誌. 319-326 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 大久保雅史: "仮想空間における3次元形状評価のための視線-行為連動システム"日本機械学会論文集(C編). Vol.67, No.660. 230-236 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Masashi Okubo: "3D Shape Evaluation Analysis by Synthesis in Virtual Space for Collaboration"Proc.of the 10th IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication. 56-61 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Masashi Okubo: "Sensory Evaluation of Expressive Actions of InterRobot for Human Interaction and Communication Support"Proc.of the 10th IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication. 44-49 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 福田収一他: "バーチャル・ユニバーシティ"アルク. 426 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] SHUICHI FUKUDA: "CONCURRENT ENGINEERING:TODAY AND TOMORROW"APAN DESIGN ENGINEERING JOURNAL. Vol.36,NO.5. 193-200 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] HIDEYOSHI YANAGISAWA: "DEVELOPMENT OF INDUSTRIAL DESIGN SUPPORT SYSTEM USING IMPRESSION WORDS"TRANSACTION JSME(C). Vol.67, NO.00-0573. 1682-1688 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TATSUYA KIKUCHI: "REMOTE LABORATORY FOR A BRUSHLESS DC MOTOR"IEEE TRANSACTION ON EDUCATION. Vol.44,N0.2,CD-ROM2. (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TATSUYA KIKUCHI: "DEVELOPING EDUCATIONAL SOFTWARE FOR MECHATRONICS SIMULATION"IEEE TRANSACTION ON EDUCATION. Vol.44,N0.2,CD-ROM8. (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] SHUICHI FUKUDA: "PBL DESIGN COURSE WITH STANFORD"VIRTUAL UNIVERSITY,ALC. 426 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TATSUYA KIKUCHI: "DEVELOPING AN EDUCATIONAL SIMULATION PROGRAM FOR THE PM STEPPING MOTOR"IEEE TRANSACTION ON EDUCATION. Vol.45,NO.1 (TO APPEAR). (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] YASUSHI IKEI: "NOVEL HAPTIC TEXTURE INTERFACES"ADVANCES IN HUMAN FACTORS/ERGONOMICS. 768-772 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] YASUSHI IKEI: "A NEW DESIGN OF HAPTIC TEXTURE DISPLAY"PROC.IEEE VR 2001. 21-28 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] YASUSHI IKEI: "FEATURE REPRESENTATION AND MANIPULATION AID FOR A 3 D VIRTUAL OBJECT BY A FINGER MOUNTED TACTILE DISPLAY"JSME INTERNATIONAL JOURNAL. Vol.45,NO.3 (TO APPEAR). (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TERUAKI ITO: "IMPLEMENTATION AND EVALUATION FOR GA-BASED PIPE ROUTE PLANNING METHOD"13TH EUROPEAN SIMULATION SYMPOSIUM. 462-466 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TAMOTSU MURAKAMI: "COLORED FORMATION BY LAYERED SURFACE MANIPULATION USING STEREOLITHOGRAPHY"20TH RAPID PROTOTYPING SYMPOSIUM. 37-42 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TAMOTSU MURAKAMI: "GRAY SCALE MASKING APPROACH TO CURVED SURFACE STEREOLITHOGRAPHY"11TH DESIGN AND SYSTEMS ENGINEERING DIVISION MEETING. 39-42 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TAMOTSU MURAKAMI: "INTUITIVE INPUT TOOL FOR INTEGRATING 3D MANIPULATION"TRANS ON ARTS AND SCIENCE. Vol.1,NO.1. 46-53 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TOMIO WATANABE: "DYNAMIC ANALYSIS OF COLOR OF LAUGHING FACE BY SIMULATANEOUS OBSERVATION OF FACE EXPRESSION AND FACE TEMPERATURE"TRANS.HUMAN INTERFACE. Vol.3,NO.2. 79-86 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TOMIO WATANABE: "INTERROBOT: SPEECH-DRIVEN EMBODIED INTERACTION ROBOT"ADVANCED ROBOTICS. Vol.15,N0.3. 371-377 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TOMIO WATANABE: "VISUALIZATION AND EVALUATION OF BREATHING IN A PHYSICAL VIRTUAL COMMUNICATION SYSTEM"TRANS HUMAN INTERFACE. 319-326 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] MASASHI OKUBO: "EYE-ACTION LINKAGE SYSTEM FOR EVALUATING 3D GEOMETRY IN A VIRTUAL SPACE"TRANS JSME(C). Vol.67,N0.660. 230-236 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] MASASHI OKUBO: "3D SHAPE EVALUATION BY SYNTHESIS IN VIRTUAL SPACE FOR COLLABORATION"PROC.10TH IEEE INT. WORKSHOP ON ROBOT AND HUMAN INTERACTIVE COMMUNICATION.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より