拡張現実(AR)技術を活用したものづくり人材育成のための配線支援システムの構築

本研究では, 試作回路づくりにおいて学生にブレッド・ボード上に配線させるとき, ブレッド・ボードのどこに部品を配置したり配線したりすればよいか拡張現実(AR)技術を活用して電子回路配線を支援するシステムを構築することを目的とした.システムを構築するにあたり, まず, 小型コンピュータとWEBカメラ, LCDタッチスクリーンを組み合わせたシステムを作成した. 次に, LCDタッチスクリーンへ表示した回路図をタッチするとその部分に応じた実体配線図とアドバイスが表示されるプログラムを作成しシステムへ実装した. それから, ブレッド・ボードをWEBカメラで撮影し, その画像からブレッド・ボードを認識するプログラムを作成し, 実装していたプログラムへ結合してシステムのプログラムを完成させた. 最後に, 完成したシステムを元に予算の範囲内で用意できるだけのキットを製作した. また, システムで使用する回路データを作成するツールも合わせて作成した. 回路データ作成ツールを使用して実験・実習用の回路データを作成し, 構築したシステムを実験・実習で用いるための準備を行った.現状のシステムには, 特定条件下でブレッド・ボードが正しく認識されない, カメラの画角による撮影部品画像とAR画像の表示位置のずれの発生といった問題が残った. プログラムの改修での対応では解決が難しいため, 当面は運用する回路データを工夫して問題の発生を抑えながら実験・実習で使用することとした. 今後は実験・実習で用いながら支援効果の確認および回路データにおける配線方法やアドバイスの文言についての改善を行う予定である.

本研究では, 試作回路づくりにおいて学生にブレッド・ボード上に配線させるとき, ブレッド・ボードのどこに部品を配置したり配線したりすればよいか拡張現実(AR)技術を活用して電子回路配線を支援するシステムを構築することを目的とした.システムを構築するにあたり, まず, 小型コンピュータとWEBカメラ, LCDタッチスクリーンを組み合わせたシステムを作成した. 次に, LCDタッチスクリーンへ表示した回路図をタッチするとその部分に応じた実体配線図とアドバイスが表示されるプログラムを作成しシステムへ実装した. それから, ブレッド・ボードをWEBカメラで撮影し, その画像からブレッド・ボードを認識するプログラムを作成し, 実装していたプログラムへ結合してシステムのプログラムを完成させた. 最後に, 完成したシステムを元に予算の範囲内で用意できるだけのキットを製作した. また, システムで使用する回路データを作成するツールも合わせて作成した. 回路データ作成ツールを使用して実験・実習用の回路データを作成し, 構築したシステムを実験・実習で用いるための準備を行った.現状のシステムには, 特定条件下でブレッド・ボードが正しく認識されない, カメラの画角による撮影部品画像とAR画像の表示位置のずれの発生といった問題が残った. プログラムの改修での対応では解決が難しいため, 当面は運用する回路データを工夫して問題の発生を抑えながら実験・実習で使用することとした. 今後は実験・実習で用いながら支援効果の確認および回路データにおける配線方法やアドバイスの文言についての改善を行う予定である.