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2015 年度 実績報告書

力覚装置を仮想現実に導入した実技教育装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25350369
研究機関小山工業高等専門学校

研究代表者

石原 学  小山工業高等専門学校, 電気電子創造工学科, 教授 (20211047)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード教育工学 / バーチャルリアリティ / 触覚 / 力覚 / ネットワーク
研究実績の概要

VRシステムの力覚装置を利用した教育システムの構築を行ってきた。本年は、フラットパネルを利用したシステムについて検討した。フラットパネルは、タブレット端末やスマートホンの入出力画面として教室に導入されているICT教材として使用されているが、画面自身が変化をするようにはなっていない。今回の研究では、特にタブレット表面をアクチュエータ等を利用して変化させることで、凹凸や硬さの形状の変化を、利用者が感じるための特徴量を求めた。
表面上に再現された刺激の相違を被験者が判別できる範囲についての実験では、タッチパネル上の変化を提示した。その提示された表面粗さの波形について、三角波、方形波および正弦波の3種類について実現し、そのときの波形による感じ方を調査した。その結果、同じ大きさの感覚量であっても、波形形状により差があることを求めた。この大きさは、三角波<方形波<正弦波の順に形状の大きさを感じていることが分かった。さらに、超音波振動ステージを作成し、振動をX軸およびY軸への振動として合成した場合に、水平振動であるものの人間の感覚量として面からの凹凸の変化を感じる被験者がいることがわかった。これらのことから、フラットパネルにおいて形状認識ができれば、入出力装置からVRの入出力装置へと発展できる可能性を見いだした。
また、力覚デバイスを用いて、タブレット表面にデザインを描くときに、表面粗さを再現するシステムを構築した。この時の動作として、人が紙面上に描くときと同程度な摩擦を再現することが出来た。これは、先行研究により明らかにされた、紙面に描く動作の測定結果と一致している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Voice-based computer mediated communication for individual practice to increase speaking proficiency: construction and pilot study2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Ono, Akio Onishi, Manabu Ishihara, Mitsuo Yamashiro
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (LNCS)

      巻: 24 ページ: 115-123

    • DOI

      10.1007/978-3-319-20609-7_12

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Haptic Device using a Soldering Test System2015

    • 著者名/発表者名
      Manabu Ishihara
    • 雑誌名

      Communications in Computer and Information Science

      巻: 27 ページ: 190-195

    • DOI

      10.1007/978-3-319-21380-4_34

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characteristics of unevenness sensation by a tactile display2015

    • 著者名/発表者名
      Manabu Ishihara, Masashi Yoshida and Jun Shirataki
    • 雑誌名

      International Journal of Sensing, Computing and Control

      巻: 5 ページ: 44-50

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 仮想現実下での教材操作の視聴覚特性について2016

    • 著者名/発表者名
      石原学・小森崇史・鈴木真ノ介・久芳頼正
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会全国大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-18
  • [学会発表] 触覚の刺激形状と感覚の関係2015

    • 著者名/発表者名
      石原学
    • 学会等名
      2015年日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-16
  • [学会発表] 力覚装置による表面粗さの提示2015

    • 著者名/発表者名
      原田祐樹,石原学
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015in Kyoto
    • 発表場所
      京都市勧業館「みやこめっせ」
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19

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公開日: 2017-01-06  

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