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2013 年度 実績報告書

ハンドハプティックインターフェイスによる手技伝達の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23360184
研究機関岐阜大学

研究代表者

川崎 晴久  岐阜大学, 工学部, 教授 (40224761)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードハプティクス / ロボット / ヒューマンインターフェイス / 手業伝達 / 触診訓練
研究概要

医療における触診,ものづくり現場や伝統工芸における手技などは、熟練した先輩から長期にわたりその手技技術の指導を受けて学ぶ。しかし、手技を伝える学習では、手の動き、指先での力の使い方、指腹部や掌での力の感触を手全体の感触として伝えなければならないが、このための直接的手段がないため、訓練者は熟練者の操作を見様見真似で学んでいるのが現状である。従来の手技の伝達法の研究は、指先のみに限られており,手技情報の伝達精度に問題があり、訓練者による手技の習得を難しくしている。この問題の解決に向けて、本研究は、1)指先,指腹部,掌を含めた手全体での力覚の知覚特性の解明,2)指先のみならず指腹部,掌を含めたハンドハプティックインターフェイスの確立,3)多点の接触判定と抗力計算や柔軟物体の変形等の力覚レンダリングの実時間処理法の確立,4)熟練者の技能の初学者への手技伝達法の確立を目的としている。
平成25年度は、(1) 掌を含めた力の知覚特性の評価、(2) 掌を含めた手技伝達法の基礎検討、(3) 触覚レンダリングの高並列演算、(4) 触診訓練システムにおける手技伝達法の評価の基礎研究を実施した。(1)については、1D力覚提示デバイスを示指とその掌部に装着し、能動知覚と受動知覚の特性評価を行い、その差異を示した。(2)については、広範な掌へのデバイスの装着法が解決できず、課題として残った。(3)についてはGPUによる有限要素法による柔軟物の変形と反力の実時間計算を実現した。(4)については、操作者の手元に3D映像を提示した乳房触診訓練システムを構築し、触診感覚を提示できることを確認した。医用訓練には、さらに高分解能な計算が求められることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] A Finger Skill Transfer System Using a Multi-Fingered Haptic Interface Robot and a Hand Motion Image2013

    • 著者名/発表者名
      T. Endo, M. Kobayashi, and H. Kawasaki
    • 雑誌名

      Robotica

      巻: Volume 31, Issue 8 ページ: 1251-1261

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Tool-Type Devices for a Multi-Fingered Haptic Interface Robot2013

    • 著者名/発表者名
      T. Endo, S. Tanimura, and H. Kawasaki1
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Robotics

      巻: Vol. 29, N0.1 ページ: 68-81

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental investigation of a collision avoidance controller for a bimanual multi-fingered haptic interface2013

    • 著者名/発表者名
      T. Endo, M. Yasue, H. Kawasaki
    • 雑誌名

      The Journal of the Franklin Institute

      ページ: 2664-2677

    • URL

      http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016003213002160

    • 査読あり
  • [学会発表] Softness Display by a Multi-Fingered Haptic Interface Robot2014

    • 著者名/発表者名
      T. Endo, S. Tanimura, Y. Kazama, and H. Kawasaki
    • 学会等名
      2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 発表場所
      香港、中国
    • 年月日
      20140531-20140607
  • [学会発表] 遠隔操作型触診用ロボットのための触診支援情報システム2013

    • 著者名/発表者名
      上木諭、毛利哲也、川﨑晴久
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第14回システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      20131218-20131220
  • [学会発表] 側面設置型多指ハプティックインターフェイスによる力提示2013

    • 著者名/発表者名
      遠藤孝浩、川﨑晴久
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      20130908-20130911
  • [学会発表] 人間の巧みな両手運動を可能になる高臨場感ハプティックインターフェイスの研究開発

    • 著者名/発表者名
      川﨑晴久
    • 学会等名
      情報通信フロンティアセミナー
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター、名古屋
    • 招待講演
  • [学会発表] 多指ハプティックインターフェイスにおけるロボット力覚制御

    • 著者名/発表者名
      川﨑晴久
    • 学会等名
      日本ロボット学会第79回ロボット工学セミナー―力覚を利用したロボット制御の実際-
    • 発表場所
      中央大学
    • 招待講演
  • [学会発表] 多指ハンドとその医学応用システム

    • 著者名/発表者名
      川崎晴久
    • 学会等名
      健康科学特別講演会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 招待講演
  • [図書] HIRO: Multi-fingered Haptic Interface Robot and Its Medical Application Systems, Multi-finger Haptic Interaction, Springer Series on Touch and Haptic Systems, Edited by Galiana Ignacio and Ferre, Manuel2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kawasaki, T. Endo, T. Mouri, Y. Ishigure, V. Daniulaitis
    • 総ページ数
      85-107
    • 出版者
      Springer London
  • [図書] Force Perception of Human Finger Using a Multi-Fingered haptic Interface, The Human Hand as an Inspiration for Robot Hand Development, Edited by Balasubramanian R. and Santos V. J.2013

    • 著者名/発表者名
      T. Endo and H. Kawasaki
    • 総ページ数
      345-361
    • 出版者
      Springer
  • [備考] 岐阜大学 工学部 人間情報システム工学科 川崎・毛利研究室

    • URL

      http://robo.mech.gifu-u.ac.jp/

  • [備考] 産学プラザ 岐阜大学 川崎晴久

    • URL

      http://www.sangakuplaza.jp/page/131123

  • [備考] RT-net

    • URL

      http://www.rtnet-biz.jp/_search/univ.php?id=24

  • [備考] 日本ロボット学会

    • URL

      http://www.rsj.or.jp/rij/?page_id=73

  • [備考] ㈱丸富精工

    • URL

      http://www.maru-tomi.co.jp/

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公開日: 2015-05-28  

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