複合現実感を伴う細胞操作支援システムの研究

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本研究は,細胞反力を反映した力覚および実細胞と仮想細胞の重畳画像からなる複合的感覚提示システムの構築を目指し,手始めとして顕微鏡下による操作のための力覚を伴ったマニピュレータを想定し,実験材料としてコンニャクをモデルとした仮想オブジェクトの極微小力の拡大した反力を提示するシステムを構築した.構築したシステムを用い,ハイブリッド制御を用いたハプティックデバイスを操作し,操作者への力覚提示実験を行った.実験方法は,ハイブリッド制御を用いたハプティックデバイスを操作して,制御PC内に構築した仮想オブジェクトに接触させる.操作者への力覚伝達にはマスタ・スレーブ方式を用いた.コンニャクからの反力を拡大して提示できたが,まだ精度が低いと考える.これは,ベアリング・シャフト,プーリーに取り付けたベルトとの噛み合い具合による抵抗など,摩擦力が発生してしまい,反力が打ち消されるといったハプティックデバイスの機構上の問題や,仮想オブジェクトの反力が小さくスレーブへの提示が難しい為と考える.今後の課題として,拡大された微小な反力を正確に提示する機構,微細な試料を操作するシステムの構築を行う.ハプティックデバイスの操作量をステージの移動量に反映させるために,ステージとハプティックデバイスを同期させた制御が行えるようにしなければならないと考える.同時に,極微小力センサにより測定された反力を目標値として,ハプティックデバイスの弾性提示に利用できるようにする必要があると考えられる.そして,今回1[mm]四方の試料片(コンニャク)を用いたが,今後さらに試料のサイズを小さくし,試料の換作と共に,反力の計測などに基づいたシミュレーション画像に重ね合わせた実画像を提示できるように,試料の様子を的確に把握できるシステムを開発する.