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Construction of hand model based on measurement and realization of sophisticated operation

Research Project

Project/Area Number 17H01775
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Human interface and interaction
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

Hirota Koichi  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80273332)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田川 和義  愛知工科大学, 工学部, 教授(移行) (40401319)
小森 優  滋賀医科大学, 医学部, 非常勤講師 (80186824)
山田 篤史  滋賀医科大学, 医学部, 特任講師 (40534334)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2018: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
KeywordsVR手モデル / 把持操作 / バーチャルリアリティ / インタラクション / ヒューマンインタフェース
Outline of Final Research Achievements

We have developed a method for constructing link models and deformation models based on measurement. For the link model, we developed a method to estimate the rotation axis and center of rotation of each joint from MRI images taken in three different postures. For the deformation model, we developed a method to generate a soft tissue region as a mesh model from the information of the skin and bone surfaces. The improvement of the contact/deformation calculation simulation method was examined. In place of the FEM implicit method that has been generally used in the past, the calculation was performed using the explicit FEM method and the impulse response deformation model (a model in which deformation is expressed as an impulse response to a force action), and the possibility was confirmed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

画像から手モデルを構成するというアイディアは新しいものではないが、骨格のリンクモデルを精度よく求める手法は必ずしも確立されていなかった。本研究では、この点に焦点を当てている点に意義があると考えている。手は個人差の大きい器官であり、実世界の衣類や装具と同様に、手モデルをオーダーメイドに構成することは、合理的なアプローチである。本研究は、このための基盤技術を確立するという意味で重要な意義をもつ。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Influence of Sparse Contact Point and Finger Penetration In Object on Shape Recognition2019

    • Author(s)
      Ujitoko Yusuke、Sakurai Sho、Hirota Koichi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Haptics

      Volume: N/A Issue: 2 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1109/toh.2019.2954882

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 指紋を有する指先のStick-Slipシミュレーション2019

    • Author(s)
      田川 和義, 井垣 友貴, 田中 弘美
    • Organizer
      第24回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 指紋を有する指先のStick-Slipシミュレータの構築2019

    • Author(s)
      田川 和義, 井垣 友貴, 田中 弘美
    • Organizer
      2019年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 計測に基づく手のリンクモデルの構築2019

    • Author(s)
      広田光一, 田川和義, 小森 優, 櫻井 翔, 野嶋琢也
    • Organizer
      日本VR学会 ハプティックス研究会 第22回
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Multi-Point Pressure Sensation Display using Pneumatic Actuators2018

    • Author(s)
      Takaaki Taniguchi, Sho Sakurai, Takuya Nojima, Koichi Hirota
    • Organizer
      Eurohaptics 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] VR環境における 変形物体の表現と操作2017

    • Author(s)
      広田 光一
    • Organizer
      第17回日本VR医学会学術大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 人間の手のモデル化と操作2017

    • Author(s)
      広田 光一
    • Organizer
      計測自動制御学会 ライフエンジニアリング部門シンポジウム2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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