2016 Fiscal Year Annual Research Report
Proposal of a novel motion-instruction scheme employing weak force-induced voluntary movements and multi-dimensional comparison with ordinary schemes
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15H02929
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
野村 由司彦 三重大学, 工学研究科, 教授 (00228371)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津田 尚明 和歌山工業高等専門学校, 知能機械工学科, 准教授 (40409793)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ユーザインターフェース / 知能ロボティックス / 感性情報学 / 認知科学 / 教育工学 / 生物・生体工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き，肘関節屈曲動作，および運筆動作を対象として，４つの動作教示手法に関する基本的な知覚特性，および教示特性を調査した．すなわち，装置は，外骨格型２リンク肘関節屈曲アクチュエータ，およびアクティブホィールマウス（指先滑り覚を介した滑り速度提示デバイス）を用いた．また，知覚の手がかりとなる刺激種類（すなわち，運動覚，圧覚および力覚）の変容に注意した．
①示唆(Indicate)：アクティブホィールマウスによる触覚による運動の示唆については7画までの多画線画が概ね知覚できることを確認した．また，HMDを用いた視覚によるポーズの教示については，視点設定法に関する３水準，すなわち「頭部連携／マウス連携／キー切替」，視野起点に関する２水準，すなわち「前方視野起点／後方視野起点」の知覚特性を検討するための予備実験を行った．
②誘発(Induce)，共動(Cooperation)：これらにはバックドライバビリティーが求められることから，低減速比ギアボックスを利用する必要がある．その場合，コギングトルクの影響が大きくなる．そこで，モータの電機子と永久磁石との位置関係に基づいたコギングトルク抑制制御法を考案し，実装した．
③強制(Enforce)：受動的運動条件の下で，外力による速度変化の知覚に関する閾値などを調査した．その結果，時々刻々の速度変化ではなく，トータルとしての速度変化が重要であることを見出した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
触覚による示唆(Indicate）については，多画線画の知覚に成功した．視覚による示唆については，重要な因子を見出し，予備実験を行った．強制(Enforce）については，速度変化知覚の基本的な要因が明らかになってきた．さらに，誘発(Induce)，共動(Cooperation)については，コギングトルクの問題に直面したが，その抑制制御法を実装することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続き，肘関節屈曲動作，および運筆動作を対象として，４つの動作教示手法に関する基本的な知覚特性，および教示特性を調査する．装置は，これまでの外骨格型２リンク肘関節屈曲アクチュエータを３リンク肩・肘関節屈曲アクチュエータに発展させる．また，アクティブホィールマウス（指先滑り覚を介した滑り速度提示デバイス）についてはギヤボックスを組み込んむことで，これまでより低速での駆動を可能にする．なお，引き続き，知覚の手がかりとなる刺激種類（すなわち，運動覚，圧覚および力覚）の変容に注意する．
①示唆(Indicate)：視覚による示唆，アクティブホィールマウスによる触覚による運動の示唆
②誘発(Induce) ：これまでの運動始動条件に加えて，運動変化にも注目して，運動覚，および力覚を通しての外力による刺激の知覚の有無に関する閾値などを調査する．
③共動(Cooperation)：外力を受けながら随意運動を行う条件に注目して，人と機械のパワー動員比，運動速度の加速・維持・減速に係る外的刺激知覚機序を調査する．
④強制(Enforce)：受動的運動条件の下で，外力による速度変化の知覚に関する閾値などを調査する．
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