2017 Fiscal Year Annual Research Report
Device-less visuo-haptic display system using self-contact sensation and visuo-haptic interaction
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15K12075
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
廣瀬 通孝 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (40156716)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 自己接触感 / Pseudo-haptics / 食力覚提示 / 手形状変形 / 深部感覚 / 拡張現実感 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，視触覚間相互作用により深部感覚を操作し，バーチャル物体との接触感の提示に自己の身体同士の接触を用いることで，外部的な触力覚提示装置を全く用いず，物体を掴み，操作している感覚を提示する手法の実証と適用限界の検証にある．従来より申請者らは Pseudo-hapticsの原理を活用し，物体に触れる手の姿勢を変調し視覚提示するこで，実際に触っている物とは異なる形状の物体を知覚させられる事を確かめてきた．しかし，本手法でも接触感を提示するためには簡単であるにせよ実際に触る物体が必要であり，何らかの物理的存在が不可欠であった．本研究はこれを拡張し，何も持たない状況でも指同士の接触をバーチャル物体との接触のように提示できる手法を実現し，その適用限界(提示物体の形状・大きさ等)を明らかにする．
本年度は，触覚提示デバイスを使用しない視覚のみによる深部感覚操作手法を効率化する手法として，バーチャルリアリティ環境においてエンドエフェクタだけでなく途中の関節についても関節角を変えて見せることで，強い深部感覚操作を実現しつつ違和感を低減させる手法を構築した．これまで物体に接触する手の位置変化・形状変形のみを扱って深部感覚を操作してきたのに対し，この手法では，手首や肘にも位置変化を与えることで身体姿勢全体を変化させる．心理物理実験の結果，この手法の有効性が示された．
また，足裏で床と接触する感覚に少しの変化を与えるとともに，視覚的には階段を提示することで昇降感覚を提示する手法を構築した．この手法では階段の縁に相当する場所に高さ1センチ程度の突起をおいておくことで，このパッシブな触覚刺激と視覚的に提示される自らの足と階段の映像の間で視触覚間相互作用が起こり，身体姿勢が変わっているように感じられる．実験を通じ，効果的に身体姿勢変化を知覚させ，VRで安全に階段昇降感覚を提示できることを示した．
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