2004 Fiscal Year Annual Research Report
新感覚提示のための超高精細な力覚提示システムの開発
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15700087
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
長谷川 晶一 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (10323833)
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| Keywords | 力覚提示 / 高解像度ハプティック / ハプティック / 制御回路 |
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| Research Abstract |
昨年度試作した超高精細力覚提示システムを,3自由度力覚インタフェースに拡張した.また,分散処理系に適した力覚レンダリングを行うことにより,より正確な物体のダイナミクスを提示できることを確かめた.これらにより,
・従来は提示できなかった非常に硬い物体・精細な形状を提示できること.またその物体とのインタラクションを実現できること.
・物体のダイナミクスがより正確に提示できること.を確認した.
高速D/Aコンバータとリニア駆動回路によってモータを駆動することで,従来のPWM駆動では不可能だった1kHz〜10kHzの高周波の振動提示を可能にした.
試作システムは,従来のシステムでは20000N/m程度が限界であった安定に提示可能な仮想物体の硬さを,200000N/m以上に引き上げた.また,制御パラメータや目標位置を空間座標に応じて変調することにより,物体表面のテクスチャが表現できた.
また,試作システムでは,制御用に専用CPUを採用し,PCとの接続をUSB2.0インタフェースで行うことで,PCに負担をかけずに力覚提示装置の制御を行うことができた.また,試作システムでは動力学計算の一部を制御用の専用CPUで処理することで,物体質量を正確に提示することを実現した.
試作システムは1kHzの周期で,PCから仮想壁の位置・向き・硬さ・質量・速度を取得し,専用CPUによって10kHzで制御を行う.これにより,PCでは実現できない高速制御を簡単に実現できた.
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