不随意運動制御による運動教示システムの実現

• Project/Area Number: 16J09326
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Human interface and interaction
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 中村 拓人 電気通信大学, 情報理工学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 触覚 / 力覚 / ハンガー反射 / ゴルフ / ヒューマンコンピュータインタラクション / 擬似力覚 / 不随意運動

Outline of Annual Research Achievements

本課題は運動学習において重要な主体性を失わない運動学習システムの実現を目指すものである．手法として，触覚の錯覚現象であるハンガー反射現象を用いる．ハンガー反射とは針金ハンガーを頭部に装着すると強力な力覚を生起させ，装着者の頭を思わず回す現象である．本現象はこれまでの研究において，手首，腰，足首でも類似の現象が発生することが確認されている．本研究では，強力な力覚及び運動を誘発させる本現象を運動学習に応用し主体性を失わない運動学習システムの実現を目指す．
本年度は昨年度までに開発してきたデバイスを実際のゴルフパターへの応用を行った．昨年度までにハンガー反射を用いて手首に対して強力な力覚を生起させる装置を開発した．本装置は事前に手首にハンガー反射を発生させた状態で装置を装着させ，任意のタイミングで振動刺激を重畳することで，力覚を増強させることで強力な力覚を提示するものである．ゴルフパターへの応用では，本装置を被験者の手首に装着させた状態でパターをさせ，力覚提示条件での打球到達位置への影響を調査した．実験の結果，両手首を左方向へ回転させる力覚を提示させながらパターを行わせた条件において，有意に打球到達位置が左に偏ることが確認され，本装置のパターへの応用可能性が示された．
研究全体を通して，ハンガー反射現象及び付随する振動重畳による力覚増強現象の詳細解明，ハンガー反射を用いた力覚提示装置の開発，開発した装置のゴルフパターへの応用を行い，研究成果の実応用可能性も示すことができた．

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] 衣服牽引による視聴覚コンテンツ体験の向上 (2018)
  • Author(s): 大石恵利佳，高下昌裕，中村拓人，梶本裕之
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌 Volume: 59 Pages: 2004-2012
  • NAID: 170000149883
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhancement of the Force Perception on the Wrist under the Hanger Reflex by Presenting Vibration (2018)
  • Author(s): 中村拓人, 梶本裕之
  • Journal Title: Transactions of the Virtual Reality Society of Japan Volume: 23 Issue: 1 Pages: 35-43
  • DOI: 10.18974/tvrsj.23.1_35
  • NAID: 130006594316
  • ISSN: 1344-011X, 2423-9593
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ベルト巻取りを用いた広帯域省エネルギー振動提示 (2018)
  • Author(s): 中村拓人、ヤェムヴィボル、梶本裕之
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌 Volume: 59 Pages: 1-8
  • NAID: 170000149511
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of Instruction on Walking Navigation Using Waist-type Hanger Reflex (2017)
  • Author(s): 今 悠気, 中村 拓人, 梶本 裕之
  • Journal Title: Transactions of the Virtual Reality Society of Japan Volume: 22 Issue: 3 Pages: 335-344
  • DOI: 10.18974/tvrsj.22.3_335
  • NAID: 130006108049
  • ISSN: 1344-011X, 2423-9593
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effect of Hanger Reflex on Walking (2016)
  • Author(s): 今悠気, 中村拓人, 梶本裕之
  • Journal Title: Transactions of the Virtual Reality Society of Japan Volume: 21 Issue: 4 Pages: 565-573
  • DOI: 10.18974/tvrsj.21.4_565
  • NAID: 130005306639
  • ISSN: 1344-011X, 2423-9593
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 洗濯ばさみによる疑似力覚生起現象を再現するデバイスの予備的検証 (2019)
  • Author(s): 宮上，中村，梶本
  • Organizer: インタラクション2019
• [Presentation] Evaluation of a device reproducing the pseudo-force sensation caused by a clothespin (2019)
  • Author(s): M. Miyakami, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: Augmented Human 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 足首形状補完による足首ハンガー反射の効率化に関する研究 (2018)
  • Author(s): 眞田，小林，中村，梶本
  • Organizer: 第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
• [Presentation] 指先の力触覚を前腕に提示するウェアラブルデバイスの開発（第 3 報）：3本指に対応したデバイスの開発 (2018)
  • Author(s): 森山，中村，梶本
  • Organizer: 第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
• [Presentation] 実物の立体像に対するタッチパネルを用いた硬柔感提示(第 3 報)2 自由度の硬柔感提示デバイスの評価 (2018)
  • Author(s): 村田,大石,中村,梶本,田中,佐野,納谷
  • Organizer: 第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
• [Presentation] HapBelt: ベルト巻取り機構を用いた広帯域振動及び力覚提示装置 (2018)
  • Author(s): 中村,Yem, 梶本
  • Organizer: CEDEC2018
• [Presentation] 実物の立体像に対するタッチパネルを用いた硬柔感提示（第2報）2自由度の硬柔感提示デバイスの開発 (2018)
  • Author(s): 村田，大石，中村，梶本，佐野，納谷
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
• [Presentation] Hap-Link : Wearable Haptic Device on the Forearm that Presents Haptics Sensations Corresponding to the Fingers (2018)
  • Author(s): T. Moriyama, A. Nishi, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: SIGGRAPH Asia 2018 Emerging Technologies
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] An encounter type VR system aimed at exhibiting wall material samples for show house (2018)
  • Author(s): S. Yamaguchi, H. Shionoiri, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: ISS2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Haptopus : HMD with Built-in Pressure Sense Presentation Device by Suction Stimulus (2018)
  • Author(s): T. Kameoka, Y. Kon, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: AsiaHaptics2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A Touch Panel for Presenting Softness with Visuo-Haptic Interaction (2018)
  • Author(s): K. A. Murata, E. Oishi, T. Nakamura, H. Kajimoto, N. Tanaka, T. Sano, M. Naya
  • Organizer: ICAT-EGVE 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Haptopus : Haptic VR Experience Using Suction Mechanism Embedded in Head-mounted Display (2018)
  • Author(s): T. Kameoka, Y. Kon, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: UIST2018 DEMO
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Wearable Haptic Device that Presents the Haptics Sensation Corresponding to Three Fingers on the Forearm (2018)
  • Author(s): T. Moriyama, A. Nishi, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: UIST2018 DEMO
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Haptopus : Transferring the Touch Sense of the Hand to the Face Using Suction Mechanism Embedded in HMD (2018)
  • Author(s): T. Kameoka, Y. Kon, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: SUI2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of a Wearable Haptic Device that Presents the Haptic Sensation Corresponding to Three Fingers on the Forearm (2018)
  • Author(s): T. Moriyama, A. Nishi, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: SUI2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Optimization of the Hanger Reflex (I): Examining the Correlation Between Skin Deformation and Illusion Intensity (2018)
  • Author(s): M. Miyakami, Y. Kon, T. Nakamura, H.Kajimoto
  • Organizer: Eurohaptics 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 指先の触角を前腕に提示するウェアラブルデバイスの開発第２報：温度提示の付与 (2018)
  • Author(s): 森山, 西, 櫻木, 中村, 梶本
  • Organizer: 第22回一般社団法人情報処理学会インタラクション2018
• [Presentation] Development of a Wearable Haptics Device that Presents the Haptics Sensation of the Fingerpad to the Forearm (2018)
  • Author(s): T.K.Moriyama, N. Ayaka, R. Sakuragi, T. Nakamnura, H. Kajimoto
  • Organizer: IEEE Haptics Symposium 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A Touch Panel for Presenting Softness with a Virtual Image (2018)
  • Author(s): K. A. Murata, E. Oishi, T. Nakamura, H. Kajimoto, T. Sano, M. Naya
  • Organizer: IEEE Haptics Symposium 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Interpretation of Navigation Information Modulates the Effect of the Waist-Type Hanger Reflex on Walking (2017)
  • Author(s): Y. Kon, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: IEEE 3DUI 2017
  • Place of Presentation: ロサンゼルス(アメリカ)
  • Year and Date: 2017-03-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 空気圧アクチュエータを用いた頭部ハンガー反射回旋角度制御の試み (2017)
  • Author(s): 今悠気，中村拓人，梶本裕之
  • Organizer: インタラクション2017
  • Place of Presentation: 明治大学中野キャンパス(東京都・中野区)
  • Year and Date: 2017-03-02
• [Presentation] ヘッドマウントディスプレイ装着時の安全性向上を目的とした距離―振動変換提示:予備的検討 (2017)
  • Author(s): 宮上昌大，今悠気，中村拓人，植松遥也，梶本裕之
  • Organizer: インタラクション2017
  • Place of Presentation: 明治大学中野キャンパス(東京都・中野区)
  • Year and Date: 2017-03-02
• [Presentation] モバイルデバイスのためのベルト巻取り機構を用いた省エネルギーでの振動提示 (2017)
  • Author(s): 中村, Yem, 梶本
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
• [Presentation] ハンガー反射を用いた力覚・運動提示内蔵型HMD (2017)
  • Author(s): 今, 中村, 梶本
  • Organizer: CEDEC2017
• [Presentation] 実物の立体像に対する視触覚重畳 (2017)
  • Author(s): 村田，大石，中村，梶本，佐野貴洋，納谷昌之
  • Organizer: 第22回日本バーチャルリアリティ学会大会
• [Presentation] 指先の触覚を前腕に提示するウェアラブルデバイスの開発 (2017)
  • Author(s): 森山，西，中村，梶本
  • Organizer: 第22回日本バーチャルリアリティ学会大会
• [Presentation] HangerOVER: Mechanism of Controlling the Hanger Reflex Using Air Balloon for HMD Embedded Haptic Display (2017)
  • Author(s): Y. Kon, T. Nakamura, V. Yem, H. Kajimoto
  • Organizer: IEEEVR2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] HapPull: Enhancement of self-motion by Pulling Clothes (2017)
  • Author(s): E. Oishi, M. Koge, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: 14th International Conference on Advances in Computer Entertainment Technology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] HapBelt: Haptic display for presenting vibrotactile and force sense using belt winding mechanism (2017)
  • Author(s): T. Nakamura, V. Yem, H. Kajimoto
  • Organizer: ACM SIGGRAPH ASIA 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] HangerON: A Belt-type Human Walking Controller Using the Hanger Reflex Haptic Illusion (2017)
  • Author(s): Y. Kon, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: ACM SIGGRAPH 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] HangerOVER:HMD-Embedded Haptics Display With Hanger Reflex (2017)
  • Author(s): Y. Kon, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: ACM SIGGRAPH 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Energy-Efficient Vibrotactile Presentation for Mobile Devices Using Belt Winding (2017)
  • Author(s): T. Nakamura, V. Yem, H. Kajimoto
  • Organizer: IEEE World Haptics Conference 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Interpretation of Navigation Information Modulates the Effect of the Waist-Type Hanger Reflex on Walking (2017)
  • Author(s): Y. Kon, T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: IEEE 3DUI2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 偏加速度振動による疑似力覚における知覚マスキングの関与可能性について (2016)
  • Author(s): 中村拓人, 梶本裕之
  • Organizer: 第16回 公益社団法人 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会SI2016
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
  • Year and Date: 2016-12-15
• [Presentation] 腰部ハンガー反射発生時の圧力分布の計測 (2016)
  • Author(s): 今悠気，中村拓人，梶本裕之
  • Organizer: 第16回 公益社団法人 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会SI2016
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
  • Year and Date: 2016-12-15
• [Presentation] Reflex of the Head and Waist with Translational and Rotational Force Perception (2016)
  • Author(s): Y. Kon, T. Nakamura, M. Sato, T. Asahi, H. Kajimoto
  • Organizer: Asia Haptics 2016
  • Place of Presentation: 柏市(日本)
  • Year and Date: 2016-11-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Enhancement of Perceived Force from the Hanger Reflex on Head and Ankle by Adding Vibration (2016)
  • Author(s): T. Nakamura, H. Kajimoto
  • Organizer: Asia Haptics 2016
  • Place of Presentation: 柏市(日本)
  • Year and Date: 2016-11-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ハンガー反射を用いた腰部への回旋・並進力提示デバイス (2016)
  • Author(s): 今悠気，中村拓人，梶本裕之
  • Organizer: 第21回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
  • Year and Date: 2016-09-14
• [Presentation] Perceptual Force on the Wrist under the Hanger Reflex and Vibration (2016)
  • Author(s): T. Nakamura, N. Nishimura, T. Hachisu, M. Sato, H. Kajimoto
  • Organizer: Euro Haptics 2016
  • Place of Presentation: ロンドン(イギリス)
  • Year and Date: 2016-07-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 振動重畳による指での擬似力覚増強現象 (2016)
  • Author(s): 中村拓人, Vibol Yem, 梶本裕之
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
  • Year and Date: 2016-06-08
• [Presentation] Effect of Hanger Reflex on Walking (2016)
  • Author(s): Y.Kon, T.Nakamura, M.Sato, H.Kajimoto
  • Organizer: IEEE Haptics Symposium 2016
  • Place of Presentation: フィラデルフィア(アメリカ)
  • Year and Date: 2016-04-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Enhancement of Perceptual Force by Presenting Vibration to the Strained Skin of the Finger (2016)
  • Author(s): T. Nakamura, V. Yem, H. Kajimoto
  • Organizer: IEEE Haptics Symposium 2016
  • Place of Presentation: フィラデルフィア(アメリカ)
  • Year and Date: 2016-04-08
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] Takuto Nakamura's page
  • URL: http://kaji-lab.jp/ja/index.php?n.takuto
• [Remarks] Takuto Nakamura's Page
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• [Remarks] Takuto Nakamura 's page
  • URL: http://kaji-lab.jp/ja/index.php?n.takuto
• [Patent(Industrial Property Rights)] 動き誘発装置および動き誘発プログラム (2016)
  • Inventor(s): 今悠気，中村拓人，梶本裕之
  • Industrial Property Rights Holder: 今悠気，中村拓人，梶本裕之
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2016-12-21
• [Funded Workshop] AsiaHaptics2016 (2016)
  • Place of Presentation: 柏市(日本)
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Funded Workshop] Euro Haptics 2016 (2016)
  • Place of Presentation: ロンドン(イギリス)
  • Year and Date: 2016-07-04