Research and development of 3D object recognition and dynamic movement trajectory transmission for the visually impaired .

为视障人士研发3D物体识别及动态运动轨迹传输。

基本信息

批准号：
22H03992
负责人：
坂井忠裕
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Tsukuba University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は、指を空間で誘導することによる受動的な自己受容感覚を用いた提示における空間位置認知特性と、立体物の認知・理解、空間的な移動軌跡の伝達に与える効果を評価し、視覚障がい者に立体教材を用いた教育・学習、スポーツ球技の学習や観戦などを支援するシステム基盤を構築することである。そのために、①自己受容感覚における空間位置の認知や記憶、空間イメージの形成に対する効果の究明、②能動触と自己受容感覚を併用した提示における立体物の形状認知や理解に対する効果の評価、③自己受容感覚を用いた球技スポーツなどの動的な空間移動軌跡伝達に対する効果の実証、④評価実験および教育利用や自己学習が可能な形態を考慮した実験/応用システムの設計と試作開発、の４つの課題を設定した研究開発を実施する。2022年度は、おもに、2023年度に予定している課題①と④の最終システムの形態を考慮した空間力覚誘導提示実験システムの設計・開発、および課題①の実験策定と実験環境の整備を実施した。具体的に、実験システムに関しては、立体物を両手で自由に触察できる機構を有する力覚誘導提示装置、および設定した誘導力や速度で空間内や立体模型の表面を誘導する機能と任意の誘導位置や軌道を記録し再生する機能を備えたソフトを開発した。動作検証の結果、空間内の力覚誘導が可能なことが確認された。評価実験については、実験試行の制御とデータ収集のためのソフト開発、空間位置の弁別や再生能力を明らかにするための実験設計を実施した。また、3Dプリンタを用い評価材料を作成できる環境を整え、必要な立体物や空間内の誘導軌道位置を規定する治具の作成などの準備を進めた。これに加え、視覚障がい者３名に本方式の効果やシステム開発への要望について聞き取り調査した結果、高い有効性が予測され、装置の利用を期待する回答が得られた。

本研究的目的是评估通过引导手指在空间中使用被动本体感觉呈现的空间位置识别特性，以及对三维物体的识别和理解以及空间运动轨迹的传递的影响。构建系统基础设施，支持视障人士使用 3D 教材进行教育和学习，以及学习和观看体育比赛。为此，我们将（1）研究本体感觉对空间位置的识别和记忆以及空间图像的形成的影响，（2）评估使用主动和三维物体呈现时对三维物体的形状识别和理解的影响触觉和本体感觉，以及 (3) 自我使用你的接收感我们设定了四项任务：（4）实验/应用系统的设计和原型开发，考虑到评估实验、教育用途和自学的形式。 2022年，我们将主要结合2023年的问题①和④的最终系统形式，设计和开发空间力制导呈现实验系统，并为问题①制定实验并准备实验环境。。具体来说，关于实验系统，我们将使用力觉引导和呈现装置，该装置具有可以用双手自由触摸三维物体的机构，以及在空间或三体表面上引导你的功能。具有设定引导力和速度的三维模型。我们开发了能够记录和回放引导位置和轨迹的软件。动作验证的结果确认了空间力觉引导是可能的。在评估实验方面，我们开发了控制实验试验和收集数据的软件，并设计了实验来阐明空间位置辨别力和繁殖能力。我们还创建了一个可以使用3D打印机创建评估材料的环境，并做了一些准备工作，例如创建必要的三维物体和定义引导轨迹在空间中的位置的夹具。此外，我们还采访了三位视障人士，了解该方法的有效性以及他们对系统开发的要求，结果表明该方法预计非常有效，他们也希望使用该设备。

项目成果

期刊论文数量（1）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

空間力覚誘導提示システムの提案

空间力制导与呈现系统的提出

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hideki Kadone;Seioh Ezaki;Sandra Puentes;Shigeki Kubota;Yukiyo Shimizu;Masashi Yamazaki;Kenji Suzuki;坂井忠裕　大西淳児　坂尻正次　三浦貴大
通讯作者：
坂井忠裕　大西淳児　坂尻正次　三浦貴大