双腕剛体操作による体験型学習支援システムの開発と初等力学への応用

摘要

本稿では初等力学を対象とした双腕剛体操作による体験型学習支援システムを提案する．本システムでは，操作する対象物体を剛体とすることで，回転運動や重心を変化させたときの動きの変化などを体験を通じて学習できる．さらに体験を効率よく行うために反カデバイスを2台使用した双腕操作型のシステムを開発した．評価実験より剛体の力学の学習において本システムを使用することによってモーメントの学習において有効であることを確認した．%In this paper, a novel experience-based learning support system with dual arm interfaces is proposed. By using two force feedback interfaces, the rigid body in the virtual laboratory can be operated effectively. Additionally, the force generated from contact among objects is calculated by impulse-based dynamic simulation. Experiments have been conducted with six subjects to confirm the feasibility of the proposed system. These experimental results indicate that the proposed learning support system can help learners to study about elementary dynamics for rigid body.