論文の概要: Hardware-Free Robotics Laboratories in Mixed Reality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.18434v1
• Date: Wed, 16 Sep 2026 10:25:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-20 08:55:53.753355
• Title: Hardware-Free Robotics Laboratories in Mixed Reality
• Title（参考訳）: 複合現実感におけるハードウェアフリーロボティクス研究所
• Abstract要約: MR-Robotics LAB(MR-Robotics LAB)は、学習者の物理的環境の中で、ロボットの軌道をリアルタイムで再生する複合現実(MR)プラットフォームである。 メタクエスト3のアプリケーションは、位置制御の下で認証されたジョイント構成を再現し、宣言されたフレームレートで再生する。 工学生による単群評価では, 参加者は, 設置作業が低く, 多点検査による理解支援が認められた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6050172226234587
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Teaching robotics relies on screen-based simulation, showing robot motion in an abstract coordinate frame rather than at real scale in the learner's own space, while access to physical hardware is limited by cost, safety, and scheduling constraints. We present MR-Robotics LAB, a mixed-reality (MR) platform that replays MATLAB-generated robot trajectories at real scale within the learner's physical environment. A browser-based service validates a MATLAB workspace file (.mat), normalizes units, and publishes a versioned JSON trajectory; a Unity application on a Meta Quest 3 then reproduces the authored joint configurations under position control and replays them at the declared frame rate within a physics-enabled scene that supports collision detection and end-effector grasping. A formative single-group evaluation with engineering students found that participants reported low setup effort (M = 4.67 on a 5-point scale) and perceived support for workspace understanding from multi-viewpoint inspection (M = 4.56), and 83% of participants affirmed their willingness to use the platform in an introductory robotics course. The evaluation instrument records only perceived outcomes, without counterbalancing or a learning measure, so no comparative advantage over desktop simulation is claimed. The contribution is a reusable simulation-to-MR trajectory pathway and design guidance for hardware-free robot visualization in engineering education.
• Abstract（参考訳）: 物理ハードウェアへのアクセスはコスト、安全性、スケジューリングの制約によって制限されるが、ロボットは学習者の空間で実際の規模ではなく、抽象的な座標フレームでロボットの動きを示す。 MR-Robotics LABは,MATLAB生成したロボット軌道を学習者の身体環境内でリアルタイムに再生するMRプラットフォームである。 ブラウザベースのサービスは、MATLABワークスペースファイル(.mat)を検証し、ユニットを正規化し、バージョン管理されたJSONトラジェクトリをパブリッシュする。Meta Quest3上のUnityアプリケーションは、位置制御の下で認証されたジョイント構成を再生し、衝突検出とエンドエフェクタの把握をサポートする物理対応シーン内の宣言されたフレームレートで再生する。 工学系学生による定式的単群評価では, 設置作業の低さ(5点尺度ではM=4.67)と多視点検査(M=4.56)からのワークスペース理解支援(M=4.56)が認められた。 評価装置は、反バランスや学習手段を使わずに、認識結果のみを記録するため、デスクトップシミュレーションと比較して優位性は主張できない。 この貢献は、工学教育におけるハードウェアフリーロボット可視化のための再利用可能なシミュレーション・ツー・MR軌道経路と設計指針である。

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