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技能訓練システム コモンズ

国内特許コード P130009671
掲載日 2013年7月22日
出願番号 特願2012-274390
公開番号 特開2014-119581
出願日 平成24年12月17日(2012.12.17)
公開日 平成26年6月30日(2014.6.30)
発明者
  • 坂口 正道
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 技能訓練システム コモンズ
発明の概要 【課題】技能訓練において、位置情報は直接目で見えるのに対し、力情報は直接目で見えない。このため、位置の目標値や位置の偏差は映像等を用いて直接提示できるのに対し、力情報は、力センサ等を用いて計測して数値化し、映像や音声等の手段を用いて間接的に提示しなければならなかった。
【解決手段】本発明は、力を発生させる技能を訓練するシステムにおいて、動作停止機構を備えることによって、訓練者が自分の発生力が目標値と一致していることを容易に知覚する手段を提供し、力を発生させる技能訓練を容易に実現する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



従来、技能を訓練するための様々なシステムが考案されている。 技能の中には、位置や速度などの運動情報、運動パターン、力情報など、様々な技能が存在する。

技能を訓練するときには、目標とする技能、つまり位置や速度、運動パターンや力の目標値が存在する。訓練者の位置や速度、運動パターンや力を目標値と一致させることが、技能訓練の一つの目的である。

この技能訓練の目的を達成させる方法として、訓練者の技能を計測し、目標値と合わせて提示する方法や、目標値との差を提示する方法、目標値との差をなくす方向に支援する方法などが考えられる。

例えば、手本となる教師の手や教師の書いた手本となる文字のコンピュータグラフィックスによる映像をハーフミラーを使って重畳して提示するシステムが開発されている(非特許文献1参照)。

1台のハプティックデバイスを用いて、習字において教師が手本の文字を書くときの位置と力の情報を計測し、その後ハプティックデバイスと映像を用いて生徒に提示するバーチャルレッスンシステムが開発されている(非特許文献2参照)。

また、筋電位等により訓練者の運動パターンを計測し、目標の運動パターンと比較し、その差を振動や電気刺激を用いて提示する運動技能訓練装置が発明されている(特許文献1参照)。

教師の動作と操作力を計測し、生徒の手に運動を提示すると共に生徒が把持する道具に力を提示する技能体験システムが発明されている(特許文献2参照)。

産業上の利用分野



本発明は、力を伴う技能を対象として、発生力の訓練を可能とする技能訓練システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
訓練者が操作すると動作可能な操作部と,前記操作部に力を及ぼす力発生部を備えると共に,前記操作部の動作を一時的に停止させる動作停止機構を備える操作力訓練システムであって,前記動作停止機構により,前記操作部の動作が一時的に停止させられることで、前記訓練者が目標とする発生力を発生できていることを知らせることを特徴とした,技能訓練システム.

【請求項2】
前記動作停止機構において、前記操作部の動作を一時的に停止させるために、機械的ストッパを用いることを特徴とした、請求項1に記載の技能訓練システム。

【請求項3】
前記動作停止機構において、前記操作部の動作を一時的に停止させるために、機械的ラッチ機構を用いることを特徴とした、請求項1に記載の技能訓練システム。

【請求項4】
前記操作部において、前記訓練者の発生力を計測する力センサと、前記操作部の位置を計測する位置センサを備え、前記力発生部には、出力を制御可能なアクチュエータを備えると共に、前記訓練者の前記発生力と前記目標とする発生力の比較を行うと共に、前記アクチュエータの出力を制御するための計算機を備えることを特徴とした、請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の技能訓練システム。

【請求項5】
前記動作停止機構において、前記操作部の動作を一時的に停止させるためにブレーキ機構を備え、前記訓練者の前記発生力と前記目標値の比較の結果に基づきブレーキ機構を動作させることを特徴とした、請求項1または請求項4のいずれかに記載の技能訓練システム。

【請求項6】
前記動作停止機構の動作停止機能を、前記力発生部に備えた前記アクチュエータの制御により、ソフトウェア的に実現することを特徴とした、請求項1または請求項4または請求項5のいずれか1つに記載の技能訓練システム。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2012274390thum.jpg
出願権利状態 公開
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