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技能教育のための外装型触力覚提示装置の開発

开发用于技能教育的外部触觉显示设备

基本信息

批准号：
13J02081
负责人：
ヤェムヴィボル
金额：
$ 1.28万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J02081/
关键词：
外装型触力覚提示装置 OCHD ウェアラブル提示装置 wOCHD 手技訓練技能教育

项目摘要

本研究では、道具を強く把持しなければいけない手技訓練を支援するための、外装型触力覚提示装置（OCHD）を開発することを目的としている。従来の手法では、アクチュエータによって道具を直接駆動し、道具を握る学習者の掌に提示力を知覚させ誘導していた。しかし、道具を強く握る場合には、ウェーバーの法則に従って外力を感じにくくなるため、強い力で道具を駆動する必要があり、装置の大型化や危険性の増加につながってしまう。また、こうした手法では、訓練における能動性に関する問題も生じる。そこで、本研究では、学習者の手の外側から触力覚を提示する手法を提案し、手の動作を誘導できるOCHDの開発をすることとした。学習効果実験の結果、OCHDを利用することで、アクチュエータで道具を直接駆動する方法やモニタに表示された視覚情報によってフィードバックする方法に比べ、道具の操作に必要な力を正確に学習できることが明らかとなった。この研究成果の内容について国際会議EuroHaptics 2014で口頭発表を行った。OCHDの有効性を確認できたが、現状では、接地型マニピュレータをアクチュエータとして利用しているため、装置全体の小型化には限界があった。そこで今年度はOCHDを改良し、ウェアラブル外装型触力覚提示装置 (wOCHD) を開発することとした。wOCHDでは、手の皮膚に接触し摩擦で皮膚を変形させることができるシリコンボール（ボールエフェクタ）を利用することとした。初期段階として4軸方向へ誘導できるような、2個のボールエフェクタを利用した装置を試作した。皮膚を変形させる部分は、手首の近くとしたが、1個目のボールは掌側、2個目のボールは手の甲側に接触するようとした。wOCHDについて、国際会議Asia Haptics 2014でポスターとデモ発表を行った。

This research is based on the strong control of props and the support of hand skills training.の、Externally mounted contact force display device (OCHD) is designed for the purpose of use. The technique of 従来 is the では, the アクチュエータによって prop is the direct movement, the prop is the grip る the learner's palm に prompting force をknowledge させ inducing していた.しかし、Items をStrong and くgrip るoccasion には、ウェーバーの法に従って External force をSense じにくくなるため, strong and powerful props are necessary to move, and equipment is large and dangerous, and the equipment is large and dangerous.また、こうした Technique では、Training におけるActivity に Off するProblems も生じる.そこで, this study is では, the learner's hand のlateral から touch force 覚を prompt する technique を proposal し, hand の movement を induction できるOCHD の开発をすることとした. The learning effect is the result, the OCHD is used, and the props are used directly. The method is used to express the effect. It depends on the information, how to use it, how to use it, how to operate the props, how to operate them, how to use them correctly, how to learn how to use them correctly. The contents of the research results were presented at the International Conference EuroHaptics 2014. OCHD validity check, status quo, grounding type malfunction The チュエータとして utilizes the しているため, and the entire device is miniaturized and limited. This year's OCHD has been improved, and the OCHD external contact display device (wOCHD) has been improved. wOCHD では, hand の skin contact し friction で skin を変させることができるシリコンボール（ボールエフェクタ）をutilize することとした. In the initial stage, the 4-axis directional induction breaker and the 2 のボールエフェクタをuse the した device are used for trial production. The shape of the skin is part of the skin, the hand is close to the skin, the hand is close to the palm, the palm of the eye is the palm side, and the nail side of the hand is in contact with the skin. wOCHDについて、International Conference Asia Happtics 2014でポスターとデモ発表を行った.