【研究領域課題番号】20H00227 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ロボット / 遠隔操作 / 自動化 / 病理 / 切断

【研究成果の概要】

昨年度に引き続き，東大病院病理部と産総研により病理画像を収集し，それらの画像に対するアノテーションを行った．開発した画像処理手法を用いて，切り出し作業の対象となる部位のセグメンテーションを行った．また，医師の切り出し作業を撮影し，医師の動作解析を行った．撮影した画像から刃物の動作を抽出し，解析する必要があるが，前年度に撮影されたものが解像度や撮影の方向などからして十分ではなかったので，刃物に目印をつけるなどの工夫をするとととに，撮影角度，大きさを変更した．
切除シミュレータに関しては，前年度までの研究により，構築したシミュレータによって反力の予測がある程度可能であり，また，引き切りによって垂直方向反力を小さくすることができることがわかったので，切り出し軌道の最適化・自動化のために開発したシミュレータを用いた強化学習を行い，垂直方向反力をより小さくすることを試みた．具体的には，ナイフ初期高さと被削材厚さとの比と、ナイフの初期角度をパラメータとして垂直方向反力を最小化する軌道を強化学習によって求めた．問題設定として，次の2ステップとした．ステップ1では、ナイフをある初期角度とある高さからナイフ角度が0になるまで回転しつつ引き切りをする．次にステップ2では残りの高さを回転なしで引き切りする．学習結果から，すべて引き切りの場合は垂直方向反力が最も小さく，落とし切りの場合は垂直方向反力が最も大きかった．被削材としてシリコーンゴム、および豚肝臓を用いた実験を行った．豚肝臓を切除した際にも，回転なしの引き切りの際に垂直方向反力が最も小さく，落とし切りの条件の際に最も大きくなった．このことから，回転なしの引き切りが有効であることが分かった．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31

【配分額】44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)

【研究分野】電力工学・電力変換・電気機器

【研究領域課題番号】16H06079 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

インピーダンス / 動作分解 / 力触覚代替 / 動作代行 / 遠隔操作 / ロボット / 制御 / 電子機器

【研究成果の概要】

人間は力触覚によって力加減を調節し柔軟に作業をこなしている。しかし、義手等の既存の動作支援装置では力触覚が感じられず、接触対象物を破壊する危険がある。本研究では小型アクチュエータを搭載した足部インターフェースを開発し、従来は得ることのできなかった義手の力触覚を、健常な身体部位である足部に代替させることに成功した。これにより、力強さと繊細さを兼ね備え、かつ、環境適応性の高い動作を実現することが可能となり、事故や疾患等により失われた身体機能を支援することが可能となった。

【研究の社会的意義】

本研究では事故や疾患等により失われた力触覚を自らの健全な身体部位である足部によって代替させる。これは力強さと繊細さを兼ね備え、かつ、環境適応性の高い動作を人工的に実現するアプローチであり、新たな人間支援の形態を提供する。また、代替される力触覚に加工を施すことでパワーアシストなどの実現も可能であり、作業支援などによる産業界への波及効果も期待される。さらに、開発した足部装着型の力触覚供給装置は義手への応用のみならず、着座姿勢における作業に幅広く展開可能なデバイスであることから、次世代のキーインタフェースとなることが期待される。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31

【配分額】24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円)

【研究分野】メディア情報学・データベース

【研究領域課題番号】15650012 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

マスコミ / ヒューマンインタフェース / 遠隔操作 / 意図的編集 / 無罪証明カメラ / ウェブページ自動生成 / 装着型カメラ / 取材 / ロボット / カメラ / 凸面鏡 / 広視野角 / 入力装置 / 視線一致 / コミュニケーション / マスコミュニケーション / マスコミ工学 / メディアリテラシー

【研究成果の概要】

本年度は、遠隔操作取材ロボットを自由に操るためのインタフェースについて主に研究を行った。具体的には、CG空間に模擬的な取材空間を作り、被験者に仮想ロボットを操作させる実験を行い、PCの画面を見ながらロボットを操作しやすいインタフェースの形式を模索した。結果、仮想的なシリンドリカルスクリーンを多少斜め情報から眺める投影図をPCスクリーン上に表示しながらロボットを操作させる方法が、最も操作に適していることが分かった。
また、ロボットを使用する以外のダイレクトマスコミュニケーション形式として、取材を受ける人が独自に取材の様子を映像として収め、テレビ局で編集して放映された映像と全取材の様子を比較し、どのような意図的編集が行われたかを分かりやすく可視化して伝えるウェブページを自動生成するプログラムの作成を行った。現時点では完全な自動化はできてきないが、ウェブページのデザインとしてどのような形態が適しているかについて評価実験を行い、今後の開発の方向性に関する指針を得た。
証拠を映像として残し、誰もが検証できるような情報のあり方を目指すダイレクトマスコミュニケーションの発想の応用例として、冤罪防止のための装着型無罪証明カメラシステムの研究も行った。電車内のような混雑した空間でも、自らの行動を映像として記録し、自らの無罪を証明するためのカメラの装着方法について検討を行い、結論を得た。
さらに、メディア問題をより直接に扱う研究課題として、メディア情報を検証する社会研究をいくつか行い、その成果をメディア情報検証学術研究会に発表した。メディア倫理を含め、専門情報を扱う者の倫理問題を論じた著書の出版も行った。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2003 - 2005

【配分額】3,300千円 (直接経費: 3,300千円)

【研究分野】外科系歯学

【研究領域課題番号】11557157 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ISDN / インターネット / 在宅医療 / 遠隔医療 / 開閉口訓練 / 遠隔ロボット / コンピューター制御 / 顎運動障害 / 遠隔操作 / ロボット / 開閉口訓練ロボット / 顎運動 / 在宅治療 / 発信装置 / 受診型ロボット装置 / テレトレーニング

【研究成果の概要】

平成11年度には本研究は遠隔治療システムの開発が主題であり、現有のコンピューター制御による開閉口訓練ロボットの新規購入コンピューターによる通信受信型への改良型開閉口訓練ロボット(WY-4)の製作を行なった。即ち
1)改良型開閉口訓練ロボット(WY-4)のメカニズム部・駆動部・センシング部・制御システム部の基礎特性実験
2)臨床治験による改良型開閉口訓練ロボット(WY-4)での基礎データ検討ならびに装置構造へのフィードバック
3)通信による遠隔通信治療、開閉口訓練のテレトレーニングの検討
4)現行開閉口訓練ロボットのインターネット通信受信型への改良のため親機、子機用の計2台のコンピューターPentium Pro,Gateway Zooo社G6-200のほか運動用DCモータ、各種電子部品、センサを購入し装置を完成した。
平成12年度には改良型開閉口訓練ロボット(WY-4)のメカニズムおよび遠隔通信制御方法の調整ならびにWY-4号機のメカニズム駆動部・センサー部ならびに通信制御システム部ならびに通信制御システム部の細部を改良して完成させた。
1)改良型開閉口訓練ロボット(WY-4)による臨床治験の開始を行なった。
2)実用化へ向けての開閉口訓練ロボットの技術的検討ならびに臨床治験による臨床データ-へを蓄積した。
3)遠隔通信治療システムを用いた基礎実験ならびに臨床治験
開閉口訓練ロボットの改良、保守、管理のための各種部品類を購入し、今回の本研究の実験モデルを完成した。2000年3月に山梨医科大学に指令装置を置き、早稲田大学東京に受信、治療装置、患者さんに装着した状態でISDN2回線による遠隔治療に成功した。その後、装置の一部を改良し、2001年3月にはさらに完成された状態で遠隔治療に成功した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1999 - 2000

【配分額】13,400千円 (直接経費: 13,400千円)