Basic research on physical restraint immersive VR system
| Project/Area Number |
21K11985
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
|
|---|
| Research Institution | Hosei University |
|---|
Principal Investigator |
中村 壮亮 法政大学, 理工学部, 教授 (20634695)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大谷 拓也 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (70777987)
望月 典樹 法政大学, 理工学部, 助手 (70823756)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
|
|---|
| Keywords | ヒューマンインタフェース / 知能ロボティクス / バーチャルリアリティ / 全身没入 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
研究代表者らは，多様なバーチャル環境においてあらゆる運動を実行可能とし得る，汎用的な没入型VRシステムとして，身体を機械固定した状態における「① 運動意図の取得，② 運動のシミュレーション，③ 運動感覚の提示」の要素技術から構成される「Motion-Less VR」を提案している．本研究では，運動意図の正確な取得のための諸改良（姿勢に応じたトルク変換処理，筋電センサによる遅延の抑制・拮抗表現の導入）や各種パラメータの個人に合わせた校正（個人適合）を通して要素技術を深化させるとともに，バーチャル環境との物理的なインタラクションを通して実用化に向けた性能評価を進める．
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は身体固定型の没入型VRインタフェースである「Motion-less VR」に関するものであり、大きく4つのSTEPを踏みながら研究を進める計画を立てている。取り組んだ結果を報告する。
STEP1：姿勢に応じたトルク変換による運動意図取得の精度向上 実身体で計測されたトルクをバーチャル身体へ本来入力しようとしたトルクへと変換することで運動性能の向上を図るものである。昨年度までで変換を要するほど差異の出る領域（姿勢）を特定し、STEP3の力学パラメータの個人適合と合わせて実験を行った所、トルク変換によるMotion-less VRの運動性能の改善が少し見られた。しかし、想定していたよりも性能は十分ではなかったため、その理由を固定感にあると考え、ホワイトノイズのような振動提示や冷却による固有需要感覚の感度低減を図っている。現在、試作が完成し、実験計画を立案している段階にある。 STEP2：筋電センサを用いた運動予測による運動意図取得の遅延抑制 取り付け位置や信号処理などの工夫によって安定的な筋電取得が可能となったため、運動予測に基づく遅延抑制を試みた。しかし、結果としては信号検知にかかる処理時間なども併せると遅延抑制に至るほど高速な予測的処理は困難であった。今後は、時系列情報を扱うAIモデルの導入などで予測スピードを高めることを検討する必要があるとの結論に至った。 STEP3：力学モデルパラメータの個人適合の要否確認と適合手法の検討 既に昨年度の段階で一定の成果が得られている。 STEP4：バーチャル環境とのインタラクションの実装と評価 装置を双腕に拡張し、仮想壁を押す実験を行った。その結果、個人差はあったものの、運動錯覚の鮮明な生起に成功した被験者においては壁を押す感覚が得られ、力学インピーダンスの設定によって壁の固さをある程度調節できることが確認された。
|
Report
(3 results)
Research Products
(14 results)
