2017 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 |
人の運動学習の枠組みについて，これまでのI. 刺激への応答に加え，新たな視点，II.目標運動の提示装置，およびIII. 動作の誤差のフィードバックを加え，人の運動学習の枠組みを以下のように再編した．さらに，動作学習・再現実験を実施し，それらに関する基本的な特性を調査した．
I. 刺激への応答： ①示唆(Indicate)：装置動力0％・筋活性あり・運動主体感あり．②誘発(Induce)：装置動力あり・筋活性あり（時系列的変動，大．負値あり）・運動主体感小．③共動(Cooperation)：装置動力あり・筋活性あり（時系列的変動，大．負値あり）・運動主体感あり．④強制(Enforce)：装置動力100％・筋活性なし（ありも可）・運動主体感なし
II. 目標運動の提示装置： (FH) Flexible haptic：バックドライバビリティーのある低剛性な（比較的低出力の）サーボモータによる運動覚・力覚情報の提示．動作教示には，通常，利用されていない方式．(RH) Rigid haptic：バックドライバビリティーのない高剛性な（十分に大出力な）サーボモータによる運動覚・力覚情報の提示．動作教示に，通常，利用されている方式．(V/T) Vision/Tactile：視覚/触覚情報の提示．
III. 動作の誤差のフィードバック：(No) No FB(運動主体感あり)．(On) On-line FB(動作中の時々刻々で誤差を認識しすると同時に誤差を修正する．運動主体感なし)．(Off) Off-line FB(動作全体を通して誤差を認識し，次の動作でFBされた誤差を修正する．運動主体感あり)
なお，装置は，従来のアクティブホィールマウスの他，外骨格型３リンク肘・肩関節屈曲アクチュエータを新たに製作し，前年度の肘関節屈曲動作から肘・肩関節の屈曲を複合した手先の動作へと拡張した．
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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
指触覚への滑りの提示による示唆については，装置の最適化について査読論文が掲載された．
書道独学練習システムについては，手首の左右への圧覚を提示することで，左右方向への運筆を教示する方式を開発し，予備的な実験を行い，可能性を見出した．
ハプティクスと視覚に関しては，研究実績の概要に述べた通り，制御因子として，これまでの教示モード因子のほかに，装置因子，誤差フィードバック因子，筋活性因子，運動主体感因子を新たに見出し，基礎的な実験を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 今年度製作した外骨格型３リンク肘・肩関節屈曲アクチュエータを用いた実験
肘・肩関節の屈曲を複合した手先の動作を教示する実験をさらに進める．すなわち，これまで見出してきた制御因子として，教示モード因子（人と機械のパワー動員比に対応），装置因子，誤差フィードバック因子，筋活性因子，運動主体感因子について，教示効果の大小，相関を調査する．具体的には，学習過程における学習効率，短期記憶性能，長期記憶性能に関して，上記の各因子の因子効果や交互作用を調べる．
2. アクティブホィールマウス，
これまでは指触覚インタフェースをマウスに取り付けたアクティブホィールマウスを前提としてきた．そして，アクティブホィールマウスにより滑りを提示し，提示された滑りを指触覚で知覚し，これを運動として認識してきた．ここで，このアクティブホィールマウスは，認識した運動の再現にも用いてきた．今後は，滑り知覚と運筆回答を，それぞれ，提示された右手と左手で分担，提示された左手と右手で分担，ともに右手，ともに左手など，用いる手を変えて性能を比較し，知覚性能の向上を目指す．また，これまでの線分から曲線へと，知覚の対象を拡張する．
3.書道独学練習システム
これまで手首の左右側面に圧覚を提示することで，左右方向への運筆を教示する方式を開発してきた．今後は，これを用いてより多くの被験者を用いた本格的な実験を行うとともに，さらなる性能の向上を目指して，システムを改善する．
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Research Products
(17 results)
