Locomotion Interface using Shape Changing Floor

• Project/Area Number: 17H00751
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Human interface and interaction
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Iwata Hiroo 筑波大学, システム情報系, 教授 (60184884)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 矢野 博明 筑波大学, システム情報系, 教授 (80312825)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥44,200,000 (Direct Cost: ¥34,000,000、Indirect Cost: ¥10,200,000); Fiscal Year 2021: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000); Fiscal Year 2020: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2019: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000); Fiscal Year 2018: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2017: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
• Keywords: バーチャルリアリティ / ロコモーションインタフェース

Outline of Final Research Achievements

This project proposes a novel locomotion interface named “Trance formable floor”. It is composed of a large number of movable tiles that perform sol-gel conversion. The walkable area is composed of a group of movable tiles. Each movable tile employs two drive wheels that enables rapid omni-directional motion. The walker stands on the gel-area that moves in opposite direction of walking. This function cancels translation of omni-directional walking. The result shows that sol-gel conversion is possible by using 20-movable tiles.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

人間にとって最も生得的な移動手段は足で歩くことである。人間が自分の周囲の空間を認識する場合に、歩いて移動するという行為は極めて重要な意味を持つ。観光地に行った時に、バスに乗って見せられたものと自分の足で見つけたものの印象が大きく異なるのは、誰もが持つ経験である。歩行という行為はバーチャル世界におけるインタラクションにおいて重要な役割を果たしている。自分が置かれた周囲の環境を認識するためには、歩行運動に伴う見えの変化が不可欠である。これは人間情報学において、人の空間認知という学術的に重要な研究テーマである。

Research Products

• [Journal Article] Ankle-Worn Sensor Sleeve to increase walking motivation (2022)
  • Author(s): Sugimoto, Minatsu, Iwata, Hiroo, Igarashi, Hiroya
  • Journal Title: AI & SOCIETY Volume: 2022 Issue: 4 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1007/s00146-022-01390-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Pulling Illusion Based on the Phase Difference of the Frequency Components of Asymmetric Vibrations (2021)
  • Author(s): Tanabe Takeshi、Yano Hiroaki、Endo Hiroshi、Ino Shuichi、Iwata Hiroo
  • Journal Title: IEEE/ASME Transactions on Mechatronics Volume: 26 Issue: 1 Pages: 203-213
  • DOI: 10.1109/tmech.2020.3009384
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Study on Locomotion Interface That Can Present Foot and Arm Movements Simultaneously (2020)
  • Author(s): 増田 拓巳, 矢野 博明, 澁谷 長史, 田中 直樹, 岩田 洋夫
  • Journal Title: Transactions of the Virtual Reality Society of Japan Volume: 25 Issue: 3 Pages: 196-205
  • DOI: 10.18974/tvrsj.25.3_196
  • NAID: 130007920716
  • ISSN: 1344-011X, 2423-9593
  • Year and Date: 2020-09-30
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Escaping Chair: furniture shaped device art (2019)
  • Author(s): 大図 岳, 山田 亜紀, 岩田 洋夫
  • Journal Title: Transactions of the Virtual Reality Society of Japan Volume: 24 Issue: 2 Pages: 187-194
  • DOI: 10.18974/tvrsj.24.2_187
  • NAID: 130007670402
  • ISSN: 1344-011X, 2423-9593
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Large-Scale Projection-Based Immersive Display: The Design and Implementation of LargeSpace (2019)
  • Author(s): Hikaru Takatori, Masashi Hiraiwa, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
  • Journal Title: Proceedings of IEEE VR 2019 Volume: 1 Pages: 1-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Assistive Device Art: aiding audio spatial location through the Echolocation Headphones (2018)
  • Author(s): Aisen C. Chacin, Hiroo Iwata, Victoria Vesna
  • Journal Title: AI & SOCIETY Volume: 33 Issue: 4 Pages: 583-597
  • DOI: 10.1007/s00146-017-0766-8
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Evaluation of the Perceptual Characteristics of a Force Induced by Asymmetric Vibrations (2017)
  • Author(s): Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
  • Journal Title: IEEE Transactions on Haptics Volume: 99 Issue: 2 Pages: 1-1
  • DOI: 10.1109/toh.2017.2743717
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 3DOF Multitouch Haptic Interface with Movable Touchscreen (2017)
  • Author(s): 高中 駿 矢野 博明 岩田 洋夫
  • Journal Title: Transactions of the Virtual Reality Society of Japan Volume: 22 Issue: 3 Pages: 325-334
  • DOI: 10.18974/tvrsj.22.3_325
  • NAID: 130006108051
  • ISSN: 1344-011X, 2423-9593
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Data Sensorium and Human Empowerment (2021)
  • Author(s): Hiroo Iwata
  • Organizer: AAII symposium 2021
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] バーチャルな歩車混在空間における外向けHMI評価実験システム (2020)
  • Author(s): 児玉 拓郎、矢野 博明
  • Organizer: 第25回日本バーチャルリアリティ学会大会
• [Presentation] 非対称振動の周波数成分間の位相差に基づく牽引力錯覚の特性 (2019)
  • Author(s): 田辺 健、矢野 博明、遠藤 博史、井野 秀一、岩田 洋夫
  • Organizer: 第24回日本バーチャルリアリティ学会大会
• [Presentation] Torus Treadmill における歩行動作による UAV の操縦 (2018)
  • Author(s): 甲斐 繁、 内藤 友貴、矢野 博明、 岩田 洋夫
  • Organizer: 日本機械学会 ROBOMECH2018
• [Presentation] 歩行移動型モーションベース Big Robot Mk.2 (2017)
  • Author(s): 森田 大輔、圓崎 祐貴、矢野 博明、岩田 洋夫
  • Organizer: 第22回日本バーチャルリアリティ学会大会
• [Book] VR実践講座 HMDを超える４つのキーテクノロジー (2017)
  • Author(s): 岩田 洋夫
  • Total Pages: 178
  • Publisher: 科学情報出版社