精密高把持を実現するハプティックインターフェイスと力覚的知覚に関する研究
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20K04378
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
毛利 哲也 岐阜大学, 工学部, 教授 (40418728)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾関 智恵 愛知工科大学, 工学部, 教授 (60590312)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| 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)
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| 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 |
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| 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．
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| Outline of Annual Research Achievements |
人工現実感（VR）や拡張現実感（AR）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（HI）が現実感を再現するための重要な鍵となっている．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）を目指した．また，より自然なVRやARを実現するため，視覚と力覚との間に存在する差異を認知科学のアプローチから明確にして差異を軽減して感覚を同期させることを目的とした．2023年度は，これまでに試作した単指HIシステムと伝達機構の特性を考慮した力制御法による自由空間と仮想壁における力覚提示により10Nの指先力提示を実現した．また，人のVR環境における力覚の認知過程を調べるため，線形バネにより受動的に力提示可能な1自由度HIを用いた測定実験の結果について整理を行なった．具体的には客観的な測定結果と主観的なアンケート結果の両者を解釈する際に不足している点をまとめた．
全研究期間を通して，提示する指先力の等方性を考慮したHIの設計方法，提示力10N以上のHIの試作と特性評価，機構の伝達効率を考慮した制御系の提案，マスター・スレーブシステムを構築した．これを評価するための手法として，認知過程の客観的・主観的記録を収集できるような実験デザインの構築とアンケート設計を行った．収集したデータを元に，客観・主観的データを関連づけて解釈する方法や補足するべき計測データをさらに検討する必要があるなど，質的研究の精度を高めるための課題を抽出することができた．
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Report
(4 results)
Research Products
(5 results)
