Visual-Tactile Deformation Presentation System by Grasping and Load Force Estimation on Objects Using sEMG
| Project/Area Number |
19K20315
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Ban Yuki 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任講師 (20789391)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | Pseudo-haptics / sEMG / クロスモーダル / Virtual Reality / Pseudo-Haptics / 把持力推定 / 把持・負荷力推定 / バーチャルリアリティ / 視触覚間相互作用 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は，物体を把持する際にかかる力の方向と大きさを前腕部表面筋電位(sEMG)に基づいて推定することで，Pseudo-hapticsによる物体変形インタラクションを実現することにある.物体にかかる力を計測し，視覚フィードバックをするためには，物体表面やユーザが装着する手袋の指部に対して圧力センサを貼付・内蔵させるをえず，物体毎にセンサを貼付する必要があることや，手指の動作が制限されてしまうこと等の問題を抱えている.これに対し本研究では物体把持時のsEMGに基づく力推定を実現することで，Pseudo-hapticsによる捻り・曲げ等の物体変形インタラクションを簡易に実現することをめざす.
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| Outline of Final Research Achievements |
The purpose of this research is to realize object deformation interaction using pseudo-haptics by estimating the direction and magnitude of the force applied to the grasped object based on sEMG. The forces applied to the grasped object were estimated from forearm EMG, and the virtual object was deformed based on the estimated forces. The experimental results showed that the direction of the applied force on the grasped object can be estimated with 90% accuracy from the forearm EMG, and it was confirmed that this estimation method can be used to present the sensation of object deformation in VR space.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
把持物体への力計測はVRを始め様々な分野で研究されてきたが，そのほとんどが物体表面か手袋の指部に対して圧力センサを貼付・内蔵する手法であり，計測したい物体毎にセンサの貼付が必要であることや，手袋型デバイスでは手指の動きが制限されるといった課題を抱えていた．本研究の成果により，身の回りの物体をそのままVRシステムの入力インタフェースとして活用できるようになり，現状物体表面を押下した際への硬軟感提示程度に止まっていた視触覚物体変形手法を飛躍的に拡張させることができる．本研究はPseudo-haptics研究を実環境に展開する上で重要な意義を持つ．
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Report
(4 results)
Research Products
(8 results)
