2015 Fiscal Year Annual Research Report
動力の投影・付着による物質の移動・変形制御とインタラクション
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15J03919
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
河野 通就 東京大学, 情報学環・学際情報学府, 特別研究員(DC1)
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2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | HCI / Actuation / IoT / Ubiquitous Computing / Augmented Human |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実世界空間に存在する多くの物質は動力を有さず静的であり，それらの位置や形状を操作する際は人間が直接的にその物質を駆動させる必要がある．本研究では，コンピュータとアクチュエータを用いて物質に対して動力を与え，それを移動・変形させることについて取り組む．空間上で物質の位置や姿勢を自由に制御可能にすることで，人間から物質への能動的なインタラクションのみではなく，物質から人間へ働きかける受動的なインタラクションを可能にすることを目的とする．また物質と人間が存在する空間にも着目し，これらの共存と住み分けについて検討する．
この目的を達成するために，本年度では，具体的なアイディアの提案と実装について取り組んだ．物質に対して直接的な加工を施すことなく動力を与える手法として，外部のアクチュエータを付着させる手法について検討を行った．アクチュエータをアレイ状に配置し，その合力を制御することで物体の三次元的制御を可能にする．これらの基礎技術を開発することを目指し，システムの実装を行った．この際，人間が生活する上で干渉しない頭上の空間を利用することを検討した．基礎技術の実装が概ね終了したため，今後は対外発表に向けての準備を行っていく．
また同研究テーマで，修士課程から引き続き研究をしている集束超音波を用いた音響浮揚による粒子の空中搬送についても対外発表を中心に活動している．本年度は、Ars Electronica Center（オーストリア）と "Materia prima" LABoral（スペイン）での展覧会へ出展してデモンストレーションを行った．また国内学会では共著者としてポスター発表（ROBOMECH 2015）を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度では，物質に対して直接的な加工を施すことなく動力を与える手法として，ステッピングモータを用いてワークスペースが室内の部屋スケールにおいて可変な三次元プロッターを製作した．それぞれのモータに接続された糸の長さを計算することで，実世界空間上での座標と対応させる．またそのプロッターに物質を固定する手法として物質を人為的に乗せるための台座と，人間が直接的に触れることなく物質を付着・離脱させる手法としてサーボモータと粘着材を用いたアタッチメントを実装した．本システムを物品の搬送と整理に応用した．例えば，一般にプリンタで書類を印刷するときにユーザは無線ネットワークでジョブを送信する機会が増えてきているが，実際の印刷物は直接人間がプリンタの位置まで移動して回収する必要がある．この印刷用紙を自動的にユーザの位置まで搬送する手法として，本システムを利用することが考えられる．また家庭・飲食店などにおいて飲食物を搬送することに利用する．
こうして実装したシステムを元に論文執筆を行った．学会に採択されなかったものの，有用なフィードバックを得ることができた．
年度を通してこのように提案から実装，論文執筆まで行うことができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
こうした人間と物体のインタラクションを考える上で，電源をどこに配置するかという問題が発生する．電源が存在するデバイスにおいて，ケーブルの配置や電源そのものの重量，大きさなど考慮しなければいけないことが多い．多くの場合，小型の電池を用いることが考えられる．実際に日常生活の中でも，電池が内蔵された製品は多く存在する．しかし，例えばリモコンなどのようなデバイスは人間が直接触れて操作するとき以外は電源を必要としていない．こうした人間と物体が直接触れてインタラクションが行われるデバイスについて人間を介して電力を供給することが考えられる．人間側に電力があれば様々なデバイスが個々に電池が独立して内蔵されていなくても電力を共通して供給することが可能となる．
ユビキタスネットワークやIoTと呼ばれる技術の発展により，実世界に存在する多くの物質が繋がりを得てきた．こうした物体は人間またはその周囲の情報を受け取る．これに対して，人間側が電源を持つことで「その物体を誰が触れたのか」といった情報から「その人が何をいつ触れたのか」といった関係性に変容することが考えられる．
今後は，人間と物体のインタラクションを考える上で，どこにどのように電源を配置するかという問題について検討していきたい．
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Research Products
(1 results)
