2021/12/01

体感トレーニングシステム適用の柔軟なグローブタイプの力センサー【AI/センサ】

製品名:Smart Glove with Soft Force Sensors for Virtual Reality Somatosensory Equipment Training
    体感トレーニングシステム適用の柔軟なグローブタイプの力センサー
    柔性力量感測器應用於智慧手套於虛擬實境體感訓練系統
大学名:National Sun Yat-sen University(NSYSU)
    中山大学 潘正堂特聘教授 / 莊承鑫教授
■分類:AI/センサ
製品紹介:
■特徴
 デモンストレーター(熟練者)と受信者(研修生)が同じ行動とスキルをより簡単に習得するためのソリューション。
 チームは、バーチャルリアリティの体性感覚インタラクティブシステムと柔軟な力センサーを組み合わせて、擦る、削る、磨くなどのスクレイピング(scarping technology)の技術を学ぶ。
 システムは、図 1 に示すように、スクレイパーナイフ(scarper knife)のセンサーで、教師の手の強さと器具の角度を記録し、足センサーのインソールは、教師の姿勢の重心分布が記録できる。
 肩、肘、手首、腰、膝、足首の動きの軌跡の変化を 13 箇所で記録することで体位データを記録し、ワイヤレスでバーチャルリアリティに送信する。
 IoT とビッグデータをさらに統合して、デモンストレーター手の動き、力の配分、動作の変化のデータを統合。仮想状況の監視インターフェースでは常時電力レベルを確認し、3D 仮想モデルの姿勢とそれ自体の姿勢の違いを観察してアクションを調整することもできる。
 研修生がより高い学習効果を得られるように、動作の微妙な動き、時間差のない動き、デモンストレーターと研修生の間にシームレスな接続感覚が共有できるようになる。この研究で開発されたバーチャルリアリティ環境は図 2 の通り。

 The team uses the virtual reality somatosensory interactive system combined with the flexible force sensor to apply the scarping technology, so that the recipient (apprentice) can more easily achieve the same behaviors and skills as the demonstrator (master). The system uses the sensor on the scarper knife, as shown in Figure 1, 
 records the hand strength and shovel angle of the teacher, and the foot sensor insole can record the center of gravity distribution of the teacher's posture. 
 The body posture data is recorded by recording the movement trajectory changes of the shoulders, elbows, wrists, waist, knees and ankles in 13 places, and the data is transmitted wirelessly to the virtual reality. Further integrate the big data of the Internet of Things to integrate the data of the model's hand power changes. 
 The monitoring interface in the virtual situation can also see the current power level and observe the difference between the 3D virtual model's posture and its own to adjust the action. In turn, the apprentice's learning effect is more improved and real, and the goal of inheriting the seamless connection between the master and the apprentice is achieved. 
 The virtual reality environment developed in this research is shown in Figure 2.
■応用分野:熟練の技の技術継承、CNC 関連の技術学習、研修生向けの補助学習(見習い)システム

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