Immersive microspace overcoming scale constraints

不妊治療の需要が年々高まっているが，現在，病院やクリニックでは，胚（受精卵）を扱う専門職である胚培養士が圧倒的に足りていない．本研究では，胚培養士に頼ることなく，誰もが微細操作（顕微授精）を行うことを可能とする技術開発を目指し，着衣型能動デバイスによる全身動作の誘導・感覚呈示を含む没入型微細操作インタフェースの開発とイマーシブ・ミクロスペースの創成を試みる．始めに，没入型微細操作インタフェースの構築とイマーシブ・ミクロスペースの創成にむけて，VR/MRデバイスを介した没入型インタフェースの整備を行った．微細操作の様子をHMDに3D画像を呈示する視覚呈示インタフェースを準備した．また，グローブ型インタフェースや手指を通して微細操作を直感的に行う微細操作系も整備した．なお，画像呈示インタフェースはVRデバイスとMRデバイスの２種類を構築した．続いて，着衣型能動デバイスによる体幹誘導技術の開発を行った．着衣型能動デバイスはマッキベン人工筋を布に編み込んだものであるが，事前研究のデバイスは，あらかじめ設定された空気圧パターンを人工筋に印加する基礎的なものであり，体幹誘導や感覚呈示には応用できないものであった．そのため，体幹誘導や体性感覚呈示に応用するためのアルゴリズムを整備した．体幹誘導においては，個人差を埋めるため，印加圧に対応する体幹動作角度を計測し，最小二乗法でフィッティングするアルゴリズムを開発した．その上で，体幹動作を逐次計測し所望の体幹動作となるよう，印加圧のフィードバック制御法も開発した．被験者を募った実験を通して，着衣型能動デバイスによる体幹誘導技術の検証も行った．統計的検定の結果，提案した面状力触覚フィードバックアルゴリズムが有意に体幹誘導速度を向上させていることが示唆された．

不妊治療の需要が年々高まっているが，現在，病院やクリニックでは，胚（受精卵）を扱う専門職である胚培養士が圧倒的に足りていない．本研究では，胚培養士に頼ることなく，誰もが微細操作（顕微授精）を行うことを可能とする技術開発を目指し，着衣型能動デバイスによる全身動作の誘導・感覚呈示を含む没入型微細操作インタフェースの開発とイマーシブ・ミクロスペースの創成を試みる．始めに，没入型微細操作インタフェースの構築とイマーシブ・ミクロスペースの創成にむけて，VR/MRデバイスを介した没入型インタフェースの整備を行った．微細操作の様子をHMDに3D画像を呈示する視覚呈示インタフェースを準備した．また，グローブ型インタフェースや手指を通して微細操作を直感的に行う微細操作系も整備した．なお，画像呈示インタフェースはVRデバイスとMRデバイスの２種類を構築した．続いて，着衣型能動デバイスによる体幹誘導技術の開発を行った．着衣型能動デバイスはマッキベン人工筋を布に編み込んだものであるが，事前研究のデバイスは，あらかじめ設定された空気圧パターンを人工筋に印加する基礎的なものであり，体幹誘導や感覚呈示には応用できないものであった．そのため，体幹誘導や体性感覚呈示に応用するためのアルゴリズムを整備した．体幹誘導においては，個人差を埋めるため，印加圧に対応する体幹動作角度を計測し，最小二乗法でフィッティングするアルゴリズムを開発した．その上で，体幹動作を逐次計測し所望の体幹動作となるよう，印加圧のフィードバック制御法も開発した．被験者を募った実験を通して，着衣型能動デバイスによる体幹誘導技術の検証も行った．統計的検定の結果，提案した面状力触覚フィードバックアルゴリズムが有意に体幹誘導速度を向上させていることが示唆された．