成果報告書 2019年3月

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成果報告書詳細
管理番号20180000000835
タイトル平成29年度成果報告書 エネルギー・環境新技術先導プログラム 「生産性と省エネ化を向上させる認知行動支援VR/AR技術開発」
公開日2019/3/7
報告書年度2017 - 2017
委託先名国立大学法人東京大学 国立研究開発法人産業技術総合研究所 学校法人名古屋電気学園愛知工業大学 三菱電機株式会社 株式会社フォーラムエイト 公益財団法人共用品推進機構
プロジェクト番号P14004
部署名IoT推進部
和文要約本先導研究では,本研究開発では,2つのテーマで国プロ実施に向けた先導的な研究開発を行った.
A-1. 触覚フィードバックに関する研究:産業技術総合研究所と東京大学は、装着可能な手や腕の形状に合わせたフレキシブルな回路に触覚素子を実装し、上肢に触覚刺激を呈示できる触覚呈示システムを開発した。
A-2. 作業行動の計測・解析技術の開発:三菱電機株式会社は、三次元センサを用いて、作業者の姿勢、手や頭の位置を計測し、作業者の上肢の三次元動作データを生成する技術を開発した。
A-3. 行動のリアルタイム3次元可視化技術の開発:愛知工業大学は、三次元可視化システムを開発し、行動解析技術(A-2)による教師姿勢データを、VR空間内に表示したり、AR技術を用いて実空間に重畳表示できる、リアルタイム姿勢支援技術を開発した。
A-4. 注意誘導技術に関する研究:産業技術総合研究所は、溶接作業において、熟達者の多感覚多次元情報への注意の使い方を分析し、訓練者の注意を誘導して支援する技術を開発した。
A-5. 動作と視線と触覚フィードバックに対応した溶接作業支援コンテンツの開発:株式会社フォーラムエイトは、触覚呈示システム(A-1)、行動解析システム(A-2)、三次元可視化システム(A-3)、注意アシストシステム(A-4)に対応し、分析した溶接作業におけるVRコンテンツを開発した。
A-6. 溶接作業の認知行動支援技術の開発:産業技術総合研究所は、触覚呈示システム(A-1)、行動解析システム(A-2)、三次元可視化システム(A-3)、注意アシストシステム(A-4)、溶接作業支援コンテンツ(A-5)が連携して機能することで、溶接作業支援技術を開発した。
A-7. 溶接作業支援技術の評価:産業技術総合研究所は、溶接未経験を対象に、開発した溶接作業支援システム(A-6)での学習効果と、従来の一般的なマニュアル情報を使った学習効果を比較し、作業効率の5%以上の向上を達成できることを確認した。
B. 評価用基盤コンテンツデータベースの設計整備:共用品推進機構と産業技術総合研究所は、高齢者や障害者の生活支援全般における多種多様な課題に関する調査データをもとに、情報支援が必要な状況と支援すべき認知行動との関係性を分析し,認知行動支援に必要な情報要素を検討した.
これらの研究成果は,国プロにおけるユーザ認知行動特性に基づく多感覚多次元の情報支援技術の評価手法「情報支援技術評価プラットフォーム」が実現可能であり、効果的な情報支援技術の開発を持続的に推進することができることを示す。
英文要約In this project, leading research and development for implementation in national projects were conducted on 8 topics in two study themes.

A-1. Research on tactile feedback:The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) together with the University of Tokyo developed a tactile presentation system where tactile stimulation can be presented to the forearm, by implanting tactile elements in flexible circuit which is wearable and conforms well to the shape of the hand and arm.
A-2. Development of technology for motion measurement and analysis of working behavior: Mitsubishi Electric developed a 3D analysis technology for generating 3D motion data of the forearms of workers, by measuring posture and motion of hand and head during working by using 3D sensors.
A-3. Development of technology for real-time 3D visualization of motion:Aichi university developed 3D visualization system, and real-time posture support technology, enabling the data on teaching data of expert’s posture obtained using 3D movement analysis technology (A-2) to be displayed in VR space, or to be superimposed onto real space using AR technology.
A-4. Study of attention guiding technology:AIST studied technology to guide attention and support trainees in welding work, by analyzing expert’s use of attention on surrouding multi-sensory and multidimensional information.
A-5. Development of welding work assistance contents using movement, gaze, and tactile feedback:FORUM8 developed VR contents for the welding work assistance corresponding to the tactile presentation system (A-1), the movement analysis system (A-2), the 3D visualization system (A-3), and the attention guiding system (A-4).
A-6. Development of cognitive behavior assistance technology for welding work:AIST deveroped an assistance technology of welding work by using the welding work assistance contents (A-5) together with the tactile presentation system (A-1), the movement analysis system (A-2), the 3D visualization system (A-3), and the attention guiding system (A-4).
A-7. Evaluation of welding work support technology:AIST evaluated the effect of learning using the welding work assistance system (A-6) for people inexperienced in welding, compared with the effect of conventional learning using general information from manuals, and improvement in work efficiency over 5% was confirmed.
B. Study of design and maintenance of a fundamental contents database for evaluation:The Accessible Design Foundation of Japan and AIST studied systematical structure of the informational elements required in cognitive behavior support, by analyzing the relation of situation in which informational support is required with cognitive behavior necessitating support, by sing survey data on a variety of issues concerning general living support for the elderly people and people with disabilities.
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