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Haptic interface and force perception for precision high grasping

Research Project

Project/Area Number 20K04378
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

Mouri Tetsuya  岐阜大学, 工学部, 教授 (40418728)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 尾関 智恵  愛知工科大学, 工学部, 教授 (60590312)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsハプティックス / ロボット / 知能機械 / 知能ロボティックス
Outline of Research at the Start

人工現実感や拡張現実感の分野では,マンマシンインターフェイスとして操作者の手指の位置・姿勢に応じた力覚を提示するハプティックインターフェイスが現実感を再現するための重要な装置となっている.本研究では,より現実に近い物理的インタラクションを目標として,人の指先力と同程度の力提示により拇指と示指での「しっかり」とした精密把持(つまみ)のハプティックインターフェイスの実現を目指す.また,より自然な形での人工現実感や拡張現実感を実現するため,視覚と力覚との間に存在する差異を軽減して感覚を同期させる方法も研究する.

Outline of Final Research Achievements

We confirmed a method for designing a haptic interface that takes into account the isotropic nature of the presented fingertip force, a prototype haptic interface with a presentation force of 10 N or more and its characteristics evaluation, a proposed control system that takes into account transmission efficiency, and force presentation by a master-slave system. As a method for evaluating this, we developed an experimental design and designed a questionnaire to collect objective and subjective records of the cognitive process. Based on the collected data, we were able to extract issues to improve the accuracy of qualitative research, such as the need to further examine the method of interpreting objective and subjective data in relation to each other and the measurement data that should be supplemented.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来の指先力が提示可能なハプティックインターフェイスと比較すると,本研究では2倍以上の指作力の提示を確認できた.また,客観的・主観的記録による操作者のフィードバックに対する印象及び評価手法により,力覚提示の度合いと操作者の感性評価の関連性を検討できるようになった.このような成果は,力覚提示を伴うVR関係の研究分野だけでなく,様々な分野での応用が期待さる.例えば,特殊環境や生産現場での遠隔操作において,作業者の感じ方を考慮した提示力を提案できるようになり,作業者はより精密かつ強力な操作を行うことが可能になる.多くの産業やサービス分野において大きな革新をもたらす可能性を有する.

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022 2020

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 重量物の把持操作のためのハプティックインターフェイス2023

    • Author(s)
      毛利哲也,天藤翔保,尾関 智恵
    • Organizer
      第24回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
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Explore the relationship between the measurement of stiffness presented at the fingertips and the evaluation of perceived value2023

    • Author(s)
      Tomoe Ozeki, Tetsuya Mouri
    • Organizer
      The Twenty-Eighth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2023 (AROB 28th 2023)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 指先に提示される剛性の違いが知覚価値へ与える影響2022

    • Author(s)
      尾関智恵,毛利哲也
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ボールネジ機構を考慮したロボット指の制御2022

    • Author(s)
      毛利哲也,尾関智恵
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 操作者の指先位置に基づく物体把持のハンドロボットの遠隔操作2020

    • Author(s)
      毛利哲也,尾関智恵,杉村駿太
    • Organizer
      計測自動制御学会第21回システムインテグレーション部門講演会(SI2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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