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

实现基于运动预测感和运动操作归属感的直观操作系统

基本信息

批准号：
22K12209
负责人：
横田祥
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Toyo University
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

项目摘要

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．

具有团结感的移动机器的直观操作在很大程度上取决于感觉机器自行运行的主题。这种主观的感觉由感知实际运动的机械运动和感觉反馈的预测组成。特别是，我们使用申请人开发的个人流动性（PM）来衡量登机型移动机的运行中独立性的程度。这项研究的目的是阐明一种感觉模型，该模型将机械运动视为身体感觉和感官反馈的集成模型，以感知实际的机械运动，并利用它来衡量移动机器运行的指示性经验，并实现最大程度地运行程度的操作系统。为了实现这一目标，今年我们已经解决了以下几点：1）PM的设计更改和修改，以实现由于使用PM移动机器的运动而导致重心振荡的测量。 2）考虑测量操作移动机的身体运动的接口。首先，作为研究1的基础，进行了设计更改，以使乘客能够使用现有PMS测量重心波动的中心。具体而言，将负载电池放在登机表面上，并确认重力振荡和身体倾斜时可以从这些值估算出登机时。可以证实，通过测量移动机器框架的失真，作为测量②中身体运动的接口，可以在操作移动机器时大致提取操作意图。目前，为了消除零件的残留应变（偏移），使用加速传感器和陀螺仪传感器估算移动机的运动状态，并在停止条件时删除偏移量。