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2016 Fiscal Year Annual Research Report

A Study of Substitutional Force Display For Object Manipulation Using A Tool

Research Project

Project/Area Number 15K12083
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

黒田 嘉宏  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (30402837)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 清川 清  大阪大学, サイバーメディアセンター, 准教授 (60358869)
竹村 治雄  大阪大学, サイバーメディアセンター, 教授 (60263430)
吉元 俊輔  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00646755)
大城 理  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90252832)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords力触覚 / 人工現実感 / バーチャルリアリティ / ハプティクス / 道具操作 / 疑似提示
Outline of Annual Research Achievements

近年、現実に忠実な力の提示を行うのではなく、力の提示箇所を限定する、あるいは異なる刺激に置き換えることにより、より軽量で拘束の少ないデバイスを用いて疑似的に力覚を実現する研究が盛んに行なわれている。本課題では、日常における箸やピンセットによる道具操作において、ユーザが空間に拘束されない利便性の高い環境を実現することを目標として、疑似力覚提示法の確立を目指した。そこで、これまで実現されていなかった道具先端への外力に伴う感覚を非接地・非装着で実現するための回転機構の設計と機構を応用した箸型デバイスの開発を行った。道具先端にかかる外力が小さい場合、手首や腕に生じる運動感覚は小さくなる。一方、道具の回転中心から離れているため大きなトルクが発生する。その結果、道具を把持する指先は回転中心から近いため、大きな圧力が生じ、強い皮膚感覚が発生する。本研究では、この運動感覚と皮膚感覚のギャップに着目し、強い皮膚感覚を発生させる回転機構を実現した。本成果は、当該分野において権威のある国際会議IEEE WorldHaptics 2015に採択された。提案手法によるバーチャルの重さは、現実の重さに比べて弁別閾が少し下がる傾向がみられたが、従来の研究と同程度の違いであることが分かった。さらに、実物とバーチャルの重さの対応関係を明らかにした。本研究の成果は、当該分野において権威のある学術雑誌IEEE Transactions on Hapticsに採録が決定した。また、SIGGRAPH ASIA2015におけるWorkshop on Haptic Media and Contents Designにも採択され、技術展示の様子は技術系メディアに取り上げられるなど関心を集めた。その他、温度感覚提示の手法開発を行い、提示時に外部の環境音の影響を調査した結果、影響は限定的であることが確認された。

  • Research Products

    (13 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Ben Gurion University of the Negev(Israel)

    • Country Name
      Israel
    • Counterpart Institution
      Ben Gurion University of the Negev
  • [Journal Article] Design and Psychophysical Evaluation of The HapSticks: A Novel Non-grounded Mechanism for Presenting Tool-mediated Vertical Forces2017

    • Author(s)
      Ginga Kato, Yoshihiro Kuroda, Ilana Nisky, Kiyoshi Kiyokawa, Haruo Takemura
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Haptics

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1109/TOH.2016.2636824

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Non-grounded haptic display by controlling wind direction2017

    • Author(s)
      Yoshihiro Kuroda, Kazuteru Seki, Kiyoshi Kiyokawa, Haruo Takemura
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      Volume: 12(3) Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1002/tee.22391

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Mugginess sensation: Exploring its Principle and Prototype Design2017

    • Author(s)
      Kenta Hokoyama, Yoshihiro Kuroda, Ginga Kato, Kiyoshi Kiyokawa, Haruo Takemura
    • Organizer
      IEEE World Haptics Conference 2017
    • Place of Presentation
      フューステンフェルトブルック(ドイツ)
    • Year and Date
      2017-06-06 – 2017-06-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 歩行動作の疑似力覚のための筋骨格シミュレーション2017

    • Author(s)
      西山周平, 黒田嘉宏, 竹村治雄
    • Organizer
      電気学会研究会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都・小金井市)
    • Year and Date
      2017-03-27 – 2017-03-28
  • [Presentation] Behind You!: 湿度制御による弱感覚ディスプレイ2017

    • Author(s)
      鋒山健太, 加藤銀河, 黒田嘉宏, 清川 清, 竹村治雄
    • Organizer
      インタラクション2017
    • Place of Presentation
      明治大学(東京都・中野区)
    • Year and Date
      2017-03-02 – 2017-03-04
  • [Presentation] HapStep: A Novel Method to Sense Footsteps while Remaining Seated using Longitudinal Friction on the Sole of the Foot2016

    • Author(s)
      Ginga Kato, Yoshihiro Kuroda, Kiyoshi Kiyokawa, Haruo Takemura
    • Organizer
      AsiaHaptics 2016
    • Place of Presentation
      三井ガーデンホテル柏の葉(千葉県・柏市)
    • Year and Date
      2016-11-29 – 2016-12-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Non-grounded and Encountered-type Haptic Display Using a Drone2016

    • Author(s)
      Kotaro Yamaguchi, Ginga Kato, Yoshihiro Kuroda, Kiyoshi Kiyokawa, Haruo Takemura
    • Organizer
      ACM Spatial User Interaction (SUI '16)
    • Place of Presentation
      東京一ツ橋ホール(東京都・千代田区)
    • Year and Date
      2016-10-15 – 2016-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 前後方向の足裏への摩擦を利用した座位姿勢での足ふみ感提示装置2016

    • Author(s)
      加藤銀河, 黒田嘉宏, 清川 清, 竹村治雄
    • Organizer
      第21回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [Presentation] 力触覚提示装置の手指への動力伝達効率の計算手法2016

    • Author(s)
      西山周平, 黒田嘉宏, 竹村治雄
    • Organizer
      第21回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [Presentation] 湿度制御による弱存在感ディスプレイ2016

    • Author(s)
      鋒山健太, 黒田嘉宏, 加藤銀河, 清川 清, 竹村治雄
    • Organizer
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2016
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都・小金井市)
    • Year and Date
      2016-09-06 – 2016-09-09
  • [Presentation] 外力とりきみの関係を考慮した手指の筋骨格シミュレーション2016

    • Author(s)
      西山周平, 黒田嘉宏, 竹村治雄
    • Organizer
      電子情報通信学会研究会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県・岡山市)
    • Year and Date
      2016-07-30 – 2016-07-30
  • [Remarks] 大城研 黒田グループ

    • URL

      https://sites.google.com/site/ahchlab/ja

URL: 

Published: 2018-01-16  

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