Data Glove for Pressure and Posture Detection and Its Application for the Training on Peach Harvesting

压力和姿势检测数据手套及其在桃采摘培训中的应用

• 批准号: 22K12114
• 负责人: 荊 雷
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Aizu
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12114/
• 关键词: データグローブ; 動作分析; 触覚可視化; 果物収穫; 桃収穫; 電子織物; 機械学習; 圧力センサ; ウェアラブルデバイス; 果樹園; 動作認識

今迄に、データグローブにおいて、圧力検知と動作検知が異なる種類のセンサを利用している為、グローブの構造が複雑になるという要因が生じた。それに対して、申請者は圧力センサだけで、掌の圧力分布と動作を両方とも検知できるデータグローブを提案し、Pressure to Posture Glove (P2P-Glove)と名付けた。本研究の目的は、自己完結型P2P-Gloveの試作、および桃の収穫訓練のような仕事現場への応用から、P2P-Gloveの実現可能性を明らかにすることである。22年度の研究成果：A.P2P-Gloveの設計：片手に９６個の柔らかい圧力センサを含めた手袋の試作ができた。各センサは導電糸と圧電膜を内蔵し、ミシンによって、普通の布生地に縫い付けて形成する。B.圧力から関節角度を推定する手法：ニューラルネットワークで、非線形回帰モデルを訓練して、性能評価を行なった。モデルの入力が圧力分布、出力が手の各関節の角度になる。手袋の関節角度を推定の平均誤差が3.5度まで達せした。C:自己完結型Gloveの作成: 持ち歩きやすいコントローラを試作した。コントローラには、マイコン、AD、センサアダプタ、通信モジュール、電源など、含めて、果樹園のような屋外環境にもデータ収集可能にした。D:桃の収穫訓練より、Gloveの性能評価：２２年の8月に、福島市の桑折町の桃果樹園で、フィールドテストを行なった。テスト内容はプロ（農家）と初心者（学生）が桃を掴むとき、掌の圧力分布を数値化と可視化することになる。今回の実験に、農家3人、学生5人が参加し、桃収穫データを収集して、オフラインの処理により、ももつかむときの掌の圧力分布曲線を可視化表示できるようになった。

So far に、データグローブにおいて、pressure force検知とaction検知がdifferentなるkindのセンサを utilizes the している, and the グローブの structure is the main reason for the complex 雑になるという.それに対して、Applicant は姧力センサだけで、Palm pressure distribution and action Pressure to Posture Glove (P2P-Glove)と名发けた. The purpose of this research is: self-finished P2P-Glove trial, Harvest Training of Peach The official website is open to the public, and the possibility of P2P-Glove is open to the public. Research results in 2022: Design of A.P2P-Glove: 96 pieces of katate handbags made of soft and flexible handbags. Each センサは conductive strand and high pressure electric film を内蔵し, ミシンによって, and ordinary のbu raw ground にsew けて are formed する. B. Pressure force joint angle estimation technique: ニューラルネットワークで, non-linear back-to-back training technique, performance evaluation 価を行なった. The pressure distribution of input force and the angle of each joint of the force output hand are measured. The average error in estimating the joint angle of the handbag is 3.5 degrees, which is achieved. C: Self-finished version of Glove: Motivated by a trial version.コントローラには, マイコン, AD, センサアダプタ, communication モジュール, Power supply, included, orchard outdoor environment, collection possible. D: Peach Harvest Training, Glove Performance Evaluation: August 22, Peach Orchard, Fukushima City, Mulberry Orchard Town, Fukushima City.テストcontentはプロ(farmhouse)とbeginner(student)がeachを掴むとき、Palmのpressure distributionをnumerical valueとvisualizationすることになる. This time, 3 farmers and 5 students participated, peach harvesting and collection, and オフラインThe visual representation of the pressure distribution curve of the pressure distribution curve of the のprocessing できるようになった.

项目成果

KOSIGNデータを拡張するためのData Augmentation手法の検討

考虑数据增强方法来扩展 KOSIGN 数据

• 发表时间: 2022
• 作者: 中村友里也; 荊雷
• 通讯作者: 荊雷

Attention Mechanism Trained with Small Datasets for Biomedical Image Segmentation

用小数据集训练的注意力机制用于生物医学图像分割

• DOI: 10.3390/electronics12030682
• 发表时间: 2023
• 期刊: Electronics
• 影响因子: 2.9
• 作者: Weng Weihao;Zhu Xin;Jing Lei;Dong Mianxiong
• 通讯作者: Dong Mianxiong

本学の中村友里也さんがIDRユーザフォーラム2022でDBSJ特別賞を受賞

我校Yuriya Nakamura在2022年IDR用户论坛上荣获DBSJ特别奖

特許

专利

• 发表时间: 2008

A Virtual Reality Whiteboard System for Remote Collaboration Using Natural Handwriting

使用自然手写进行远程协作的虚拟现实白板系统

• DOI: 10.3390/electronics11244152
• 发表时间: 2022
• 期刊: Electronics
• 影响因子: 2.9
• 作者: Wang Jiangkun;Jing Lei
• 通讯作者: Jing Lei