파워 어시스트 장치를 비롯한 「인간 기계 협조 시스템」에서는, 기계가 인간의 동작을 예측하는 것은 어렵고, 결과적으로 기계의 동작이 인간의 의도와 어긋나 버려, 본래 의도한 운동이 기계에 의해 방해된다 버리는 일이 있다.

 이 인간의 의도와 기계의 동작의 어긋남, 즉 인간측의 지각과 기계측의 지원 타이밍의 문제에 주목하여, 도쿄 대학과 도쿄 공업 대학 등의 연구팀은 근전기 자극을 이용한 실험을 실시 했다.그 결과, 「지각적 동시성」을 유지하기 위한 기계 지원의 적절한 타이밍과, 「지각적 동시성」을 얻는데 있어서 지각의 적응을 촉구하는 것이 유효한 것이 밝혀졌다.

 기계가 인간의 행동에 맞춘 협조 지원을 제공하는데 있어서는, 자발적 의도에 기초한 수의 운동(자발적 운동)과 기계로부터의 보조·개입 운동(외부 조작 운동)의 타이밍이 이용자의 지각에 있어서 즉, 지각적 동시성이 유지되는 것이 중요하다.그래서 우선, 자발적 운동의 개시로부터 외부 조작 운동까지의 시간차에 있어서, 지각적 동시성이 유지되는 시간 범위의 동정을 시도했다.이 실험에서는, 시간차가 80-160ms 정도로 피검자가 양 운동을 「동시」라고 느끼는 비율이 피크에 달하는 것을 알 수 있고, 기계가 적절하게 개입할 수 있는 시간 범위의 단서를 얻었다.

 다음으로, 지각적 동시성을 유지하기 쉽게 하는 수단으로서 인간의 지각의 적응에 대해서도 검토했다.이 실험에서는 피험자를 특정 시간폭에 적응시키면 그 적응한 조건에 의해 지각적 동시성이 유지되는 시간폭이 변화하는 것이 시사되었다고 하며, 자발적 운동과 외부 조작 운동의 타이밍 다른 경우에도 지각 적응을 적용하면 지각 동시성을 유지할 수있는 가능성이 밝혀졌습니다.

 본 연구는 인간의 의도와 기계의 동작의 어긋남을 방지하는데 유효한 지견을 얻을 수 있고, 인간의 의도에 따라 보다 원활하게 행동을 지원할 수 있는 인간 기계 협조 시스템의 기술 개발에의 전개가 기대되고 한다.

논문 정보:【PLOS ONE】Perceptual Simultaneity and its Modulation during EMG-Triggered Motion Induction with Electrical Muscle Stimulation

대학 저널 온라인 편집부

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