| 研究課題/領域番号 |
17K00270
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
遠藤 孝浩 京都大学, 工学研究科, 助教 (70432185)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 技能訓練 / 運動学習 / 触力覚 / バーチャルリアリティ |
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| 研究実績の概要 |
医療や製造分野における手指を用いた技能訓練（運動学習）では、人工現実感(VR)技術の利用が期待される。特に指先力の伝達を含む運動学習では、指先に関するフィードバック（訓練者に、動作修正のために与える訓練支援用の力情報）が重要である。触感覚の向上により、その検知能力を高めることが出来れば、運動学習を大いに向上させる可能性がある。そこで本年度は、運動学習における触感覚向上のためのノイズ提示法を検討した。
まず、VR技能訓練で使用することになる、ノイズを提示できるデバイスおよび仮想環境の構築を行った。デバイスにおいては、確率共鳴現象を誘発することで指先の触知覚を向上させるため、振動子で手首部分にホワイトノイズを付加する。使用する振動子はヒト指先部分における機械受容器の振動知覚特性を考慮し、ピエゾアクチュエータ、ボイスコイルモータなど様々な振動子を検討した。被験者実験を行い、所望の振動周波数および振動振幅を実現できたピエゾアクチュエータを選定した。ピエゾアクチュエータによりホワイトノイズを生成し、それをヒトの手首部分に付与した。これとヒトの指先に訓練支援用力フィードバック情報を提示する力覚提示装置を統合し、デバイスを構築した。他方、仮想環境内に仮想物体を生成し、開発デバイスを評価する実験環境を研究開発した。そして開発した環境を用い、ヒトの手首部に様々な強度のノイズを付加し、最も知覚感度が良くなるノイズ強度を検討した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究の目的は、運動学習における触感覚向上機能の実現、および触感覚向上機能と学習心理学に基づいた訓練方策を通し、触感覚向上を考慮した手指運動学習システムを実現することである。特に、交付申請書における本年度の目標は、デバイス・仮想環境の構築、および触感覚向上のためのノイズ強度の検討とした。振動子と力覚提示装置を組み合わせることで、触知覚向上のためのホワイトノイズを付与しつつ、指先に訓練支援用力フィードバック情報を提示できるデバイスおよび仮想環境を構築した。また、被験者実験を通して、最も知覚感度が良くなるノイズ強度を検討した。このため、現在までの進捗状況は、おおむね順調に進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究の推進方策として、平成30年度では、受動訓練法の検討、および前年度に引き続き、運動学習における触感覚向上機能の構成法の検討を行う。
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