自律動作物理デバイス群によるVRユーザの身体支持と高精度インタラクション
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21H03473
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高嶋 和毅 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (60533461)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 雄一 青山学院大学, 理工学部, 教授 (40359857)
藤田 和之 東北大学, 電気通信研究所, 助教 (70835545)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
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| Keywords | バーチャルリアリティ / ロボット群 / ロボット型タッチスクリーン / ロボット型プロップ / 空中インタラクション / タッチスクリーン / ロボット / 触覚提示 |
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| Outline of Research at the Start |
現在のVR技術を用いた空間では，インタラクション中に身体の部位を適切に支持するための機構が存在しないため，姿勢が安定し難く腕の疲労蓄積が早いという問題がる．本研究では，環境側に配置した自律動作物理デバイス群を活用して，VRユーザの作業に必要な身体支持や作業面を動的に提供することで，VRの高い動的性を阻害せずに，高精度で安定なインタラクションを導く新たなVRシステムを実現する．本研究では，自律動作デバイス群の開発，VRユーザの行動予測，デバイス群の高精度配置アルゴリズムの開発，および，精密なインタラクションの評価を実施し，ポストコロナ時代の新たなオフィス環境の実現に寄与する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
様々な分野で新たな仕事場として期待が高まるVR（バーチャルリアリティ）であるが，現在のVRでは，インタラクション中に身体の部位を適切に支持するための機構が存在しないため，姿勢が安定し難く腕の疲労蓄積が早いという問題があり，精密なインタラクション（筆記，スケッチ，モデリング等）を長時間実施することは困難である．本研究では，環境側に配置したロボットデバイス群により，VRユーザの作業内容に適切な身体支持面を動的に提供することで，VRの高い動的性やモビリティを阻害せずに，高精度かつ安定的なインタラクションを導く新たなVRシステムを実現する．
本年度は，昨年度から取り組んでいたロボット群のプロトタイプの改良とそれらを安全に運用する群制御アルゴリズムを開発した．これまでの研究成果をすべて統合する形で，上下昇降，傾き，位置を自動で制御できるロボット型のタッチパネルを開発した．またそれを技術評価によりソフトウエアおよびハードウエアの性能を明らかにし，改良点を洗い出した．さらに，ユーザテストにより，そのデバイスによる身体支持により正確な操作を導けることや，特に強く支援ができるシナリオなどを明らかにすることができた．今回構築したロボット型タッチパネル以外にも複数のドア型ロボットも開発し，VRオフィスを構築する基盤技術を開発した．その他の関連する研究として，HMDユーザが地面とインタラクションをするための杖型デバイスや空中インタラクション中に適宜肘を支えるためのウエアラブル型の上下昇降機能付きのアームレストなどを開発した．いずれも，腕を接地または安定化させることで，操作の安定化と高精度化を図るものであり，予備的調査では有用性は確認できている．順次，その成果をまとめて行く予定である．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(9 results)
