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新感覚提示のための超高精細な力覚提示システムの開発

Research Project

Project/Area Number 15700087
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Media informatics/Database
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

長谷川 晶一  東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (10323833)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords力覚提示 / 高解像度ハプティック / ハプティック / 制御回路
Research Abstract

昨年度試作した超高精細力覚提示システムを,3自由度力覚インタフェースに拡張した.また,分散処理系に適した力覚レンダリングを行うことにより,より正確な物体のダイナミクスを提示できることを確かめた.これらにより,
・従来は提示できなかった非常に硬い物体・精細な形状を提示できること.またその物体とのインタラクションを実現できること.
・物体のダイナミクスがより正確に提示できること.を確認した.
高速D/Aコンバータとリニア駆動回路によってモータを駆動することで,従来のPWM駆動では不可能だった1kHz〜10kHzの高周波の振動提示を可能にした.
試作システムは,従来のシステムでは20000N/m程度が限界であった安定に提示可能な仮想物体の硬さを,200000N/m以上に引き上げた.また,制御パラメータや目標位置を空間座標に応じて変調することにより,物体表面のテクスチャが表現できた.
また,試作システムでは,制御用に専用CPUを採用し,PCとの接続をUSB2.0インタフェースで行うことで,PCに負担をかけずに力覚提示装置の制御を行うことができた.また,試作システムでは動力学計算の一部を制御用の専用CPUで処理することで,物体質量を正確に提示することを実現した.
試作システムは1kHzの周期で,PCから仮想壁の位置・向き・硬さ・質量・速度を取得し,専用CPUによって10kHzで制御を行う.これにより,PCでは実現できない高速制御を簡単に実現できた.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (2 results) Publications (2 results)

  • [Journal Article] 高解像度力覚インタフェースをもつ物理ベースVRシステムの開発2005

    • Author(s)
      長谷川晶一, 赤羽 克仁, 岩下克, 馬場次郎, 小池 康晴, 佐藤 誠
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌 D-I J88-D1・2

      Pages: 431-438

    • NAID

      110003203333

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 10kHzの更新周波数を実現する高解像度ハプティックコントローラの開発2004

    • Author(s)
      赤羽 克仁, 長谷川晶一, 小池 康晴, 佐藤 誠
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会誌 9・3

      Pages: 217-226

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] 赤羽克仁, 長谷川晶一, 小池康晴, 佐藤 誠: "力覚クオリティ向上を目指した高解像度ハプティックコントローラの提案"信学技報. MVE2003. 113-120 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 赤羽克仁, 長谷川晶一, 小池康晴, 佐藤誠: "10KHz以上の高更新周期を実現する高解像度ハプティックコントローラの提案"日本バーチャルリアリティ学会第8回大会論文集. 7-10 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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