Haptic rendering for multipoint pressure presentation devices based on skin deformation optimization

• Project/Area Number: 23K28124
• Project/Area Number (Other): 23H03434 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 61020:Human interface and interaction-related; Basic Section 62040:Entertainment and game informatics-related; Sections That Are Subject to Joint Review: Basic Section61020:Human interface and interaction-related , Basic Section62040:Entertainment and game informatics-related
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 広田 光一 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80273332)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000); Fiscal Year 2025: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2023: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
• Keywords: 触力覚提示 / 触認識 / ハプティックス / バーチャルリアリティ / ヒューマンインタフェース

Outline of Research at the Start

皮膚に分布的な接触力を提示する手法として、高密度で配列されたピンにより皮膚に力を作用するデバイスの使用が検討されている。このようなデバイスでは、それぞれのピンが一方向の力しか作用できず、触覚刺激のバリエーション（自由度）を十分に表現することができない。本研究は、このような不十分なデバイスにおいて、制御方法によって表現力を向上することを狙う。従来の制御では接触に伴う力をデバイスにより近似的に表現する考え方が採られていた。これに対して、本研究では接触によって皮膚に生じる変形を最もよく再現する力をデバイスにより提示する考え方（変形最適化）を提案する。実装と実験を通して、提案手法の有効性を評価する。