運動予測感覚と移動操作主体感に基づく直感的操作系の実現

一体感を伴った直感的な移動機械の操作は，自身の意思通りに機械を動作させていると感じる主体感に大きく依存する．この主体感は，機械運動の予測と，実際の運動を知覚する感覚フィードバックにより構成される．特に搭乗型の移動機械の操作における主体感の度合を測るために，申請者が開発したPM（Personal Mobility）を利用する．本研究の目的は，一体感を伴った直感的操作を可能とするために，機械運動を身体感覚として予測する感覚モデルと実際の機械運動を知覚する感覚フィードバックの統合モデルを明らかにし，これを用いて，移動機械の操作の主体感の度合を測り，その度合を最大化する操作系を実現することにある．この目的を達成するために，本年度は次の事項に取組んだ．①PMによる移動機械の運動による重心動揺計測を可能とするためのPMの設計変更と改造．②移動機械を操作するための身体動作を計測するインタフェースの検討．まず，①の研究のベースとして，既存のPMで搭乗者の重心動揺を計測可能とするための設計変更を行った．具体的にはロードセルを搭乗面に配置し，それらの値から重心動揺と搭乗時の身体傾斜を推定可能であることを確認した．②の身体動作計測のためのインタフェースとして移動機械のフレームの歪を計測することで移動機械を操作するときの操作意図をおおよそ抽出することが可能であることを確認した．この時に部材の残留ひずみ（オフセット）を除去するために移動機械の運動状態を加速度センサとジャイロセンサを用いて推定し，停止状態である場合に，オフセットを除去するようにした．

一体感を伴った直感的な移動機械の操作は，自身の意思通りに機械を動作させていると感じる主体感に大きく依存する．この主体感は，機械運動の予測と，実際の運動を知覚する感覚フィードバックにより構成される．特に搭乗型の移動機械の操作における主体感の度合を測るために，申請者が開発したPM（Personal Mobility）を利用する．本研究の目的は，一体感を伴った直感的操作を可能とするために，機械運動を身体感覚として予測する感覚モデルと実際の機械運動を知覚する感覚フィードバックの統合モデルを明らかにし，これを用いて，移動機械の操作の主体感の度合を測り，その度合を最大化する操作系を実現することにある．この目的を達成するために，本年度は次の事項に取組んだ．①PMによる移動機械の運動による重心動揺計測を可能とするためのPMの設計変更と改造．②移動機械を操作するための身体動作を計測するインタフェースの検討．まず，①の研究のベースとして，既存のPMで搭乗者の重心動揺を計測可能とするための設計変更を行った．具体的にはロードセルを搭乗面に配置し，それらの値から重心動揺と搭乗時の身体傾斜を推定可能であることを確認した．②の身体動作計測のためのインタフェースとして移動機械のフレームの歪を計測することで移動機械を操作するときの操作意図をおおよそ抽出することが可能であることを確認した．この時に部材の残留ひずみ（オフセット）を除去するために移動機械の運動状態を加速度センサとジャイロセンサを用いて推定し，停止状態である場合に，オフセットを除去するようにした．