2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study on high-fidelity hybrid force-feedback system using biofeedback
| Project/Area Number |
15H02734
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
赤羽 克仁 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70500007)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 誠 首都大学東京, システムデザイン研究科, 特任教授 (50114872)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | バーチャルリアリティ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
我々が日常生活において物体を操作するとき，無意識のうちに物体を適切な把持力で把持している．もしくは適応して最適な把持力で物体を操作するようになる．そして，物体操作に合わせて常に把持力を適切に制御している．我々が実世界で無意識に行っているこの把持操作におけるバイオフィードバックをVR(Virtual Reality) 世界の物体操作に応用することはできないだろうか．VR空間を自由に操作しインタラクションを可能にする装置として，力覚提示装置の研究が行われている．我々は，ワイヤ駆動型力覚提示装置SPIDARの研究をこれまで行ってきた．位置の計測と力の提示に剛性の高いPEワイヤを用いることで，装置自身のもつ慣性を小さくでき，ワイヤでパラレルにエンドエフェクタを制御するため，力提示における剛性を高くすることが可能であり，力覚提示装置として優れた特性を持つといえる．ワイヤ駆動型力覚提示装置はシステムの特性および構成上，インピーダンス型に分類される制御手法をこれまで用いてきた．しかしながらアドミッタンス型の制御手法を提案するバイオフィードバックによって適切にハイブリッド化することで，力覚提示装置の性能向上が見込める．VR世界+力覚提示装置+操作者の把持のモデル化から，システムを各要素のエネルギーに着目した受動定理による安定性の関係式を用いて実装した．力覚提示装置に把持力計測グリップを取り付け，バイオフィードバックにより実際にVR世界の物体を操作可能であるか，安定性と忠実性が両立されているか評価実験をおこない確認した．また，VR世界を物理シミュレータおよび2D-3D変換による力覚レンダリング手法により構築し，その世界の物体を操作し，物体接触時やフリースペースでの操作性について，把持力と制御手法の関係性を示し提案手法の有効性を確認した．
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
