分布圧覚および触知覚呈示装置によるマン・マシンインタフェースの高度化に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13558045
• Research Institution: Shizuoka Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 大岡 昌博 静岡理工科大学, 理工学部, 助教授 (50233044)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野村 由司彦 三重大学, 工学部, 教授 (00228371) ; 宮岡 徹 静岡理工科大学, 理工学部, 助教授 (00111815) ; 三矢 保永 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10200065) ; 山縣 裕 ヤマハ発動機, 研究センター, 主任研究員
• Keywords: マン・マシンインタフェース / 分布圧覚呈示 / 触知覚呈示 / 融合処理 / バーチャル・リァリティ / 触覚

Research Abstract

触覚のバーチャル・リアリティの呈示性能を向上することを目的に,ヒトの触覚受容器の分布密度に対応した分布圧覚を呈示できる装置と,指,手首,腕を動かす腱や筋に含まれる感覚器に刺激を与える装置を組合せたシステムを開発する.本年度は,主としてPHANToMに分布圧覚呈示装置を組み入れたシステムを開発する,並びに呈示密度の向上と呈示面積の増大を実現するように分布圧覚呈示装置の改良を実施した.成果を以下に要約する.
(1)前年度までに開発した4×4形の分布圧覚呈示装置をPHANToMに装着するとともに,PHANToMのプログラミング技術を習得した.単独の動作確認はできたが,両者を同時に動作させる実験には至らなかった.来年度の早い時期にプログラミングできるように対処する予定である.
(2)KGS社製の触覚呈示モジュールSC5をベースにして8×8形の分布圧覚呈示装置を開発した.この開発では,直径0.3mmのタングステン線を触知ピンとして使用し,放電加工機SC5の触知ピン間隔2.5mmを1mmまで狭める変換機を設計製作した.これをSC5に組み入れて新しい触覚呈示装置として完成させるとともに,動作実験によりすべての触知ピンが正常に上下運動できることを確認した.
(3)仮想テクスチャや仮想図形を被験者がどのように感じているか明らかにするための実験方法について検討した.その結果,1)仮想空間上に2枚のテクスチャ面を呈示し,片方を出題テクスチャとしてこのテクスチャを固定しておく,2)もう片方を再構成テクスチャとし,被験者はキーボードのカーソル調整キーを押すことで再構成テクスチャを任意に調整できる,3)被験者は,2枚の呈示面のテクスチャを交互に触り,両者が同一となるようパラメータ調整させ,得られた両者の差が小さいほど被験者は呈示されているテクスチャを正確に感じとっているとする.という方法を考案しこの方法に基づいて実験プログラムを製作した.

Research Products

• [Publications] Masahiro OHKA et al.: "Tactile Virtual Reality Using an Array of Piezoelectric Bimorph Actuators"Proc.of Third World Manufacturing Congress (WMC'2001). (2001)
• [Publications] Masahiro OHKA et al.: "Surface Texture Presentation Using a Tactile Display Featuring with an Array of Piezoelectric Bimorph Actuators"Proc.of 2002 Pacific Conference on Manufacturing. (2002)