2019 Fiscal Year Annual Research Report
VR/AR空間における広域な移動と重力感覚の提示が可能な全身型力覚提示スーツ
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19H01127
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
中村 太郎 中央大学, 理工学部, 教授 (50315644)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥井 学 中央大学, 研究開発機構, 機構助教 (20823488)
西濱 里英 中央大学, 研究開発機構, 専任研究員 (30787172)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 力覚提示システム / 重力感覚提示 / バーチャルリアリティ / 人工筋肉 / 可変粘弾性アクチュエーション / ベクション効果 / フィジカルインターラクション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「広域な移動」と「重力感覚の提示」を可能にする全身型力覚提示スーツを 提案し、本スーツをVR/AR空間に適用した時の視覚と力覚における人間の感覚や知覚の相互 作用の効果について明らかにする。
2019年度は、下肢動作の重力知覚の基本的な動作解析と視覚と力覚情報の相互作用による提示効果の解明とその制御方式の確立について検討した。特に装着型でユーザが靴のように装着することができ,水中や泥寧の上の歩行感覚,また落下感覚を提示可能な装置の開発を目指す. 本年度では,装置開発の第一段階として落下感覚提示のために必要となる人間の落下感覚の評価をおこなった.
現実空間での落下感覚と同様の落下感覚を仮想空間で実現するには,装置で提示する降下加速度,降下速度,降下高さ等の条件を現実空間での条件と一致させるのが望ましい.しか
し,その条件を満たすためには,装置の巨大化に加え,ユーザの危険も増すため,ユーザが装着し仮想体験をする装置には適さない.そこで,著者らは,現実空間での降下加速度,降下
速度,降下高さ等の条件と装置で提示する降下加速度,降下速度,降下高さ等の条件が異なる条件下でもユーザの落下感覚覚を満足させる装置の開発を目指す.
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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
2019年度の目標は、下肢力覚提示システムを設計するための仕様決定を目的として、重力感覚における提示システムの開発とそのシステムを用いた感覚提示実験を遂行することであった。これら2点の目標はおおむね達成されており、上記の進捗状況の区分に至っている。詳細を以下にしめす。
まず重力感覚提示システムの開発について述べる。本装置は被験者に床が抜けたときのような落下感覚を提示するために,油圧式作業台リフタを用いる.本リフターは人をテーブル上に乗せることで落下感覚を提示でき、その降下速度を変更することができる.この装置にステッピングモータ,ギア,ロータリーエンコーダから構成されたアクチュエータシステムを装着し落下装置の自動制御化を行った。
さらに実験に関しては、開発する下肢力覚提示装置が落下感覚提示のために必要とする降下加速度の大きさを明らかにする必要がある.このために,視覚映像を変えず現実世界の降下加速度を変え,その降下加速度の違いが生む,映像と同程度の高さからの落下感覚(現実感)と被験者のバランス感覚(安全性)の変化を明らかにする.本実験では被験者を降下台の上に立たせ,視覚映像として地上 3 m程度の高さから落下する映像を提示した状態で実際に台を降下させ,この時に感じる現実感と安全性について評価した.その結果、映像と体感の感覚のずれに関しては,降下加速度-1000 mm/s2と-150 mm/s2の間で,降下加速度-500 mm/s2と-150 mm/s2の間の有意確率は0.048 となりにおいて有意差を確認した.
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は、前年度の重力感覚提示におけるデータの補足的かつ詳細なデータ得るための実験を遂行する。ぐたいてきには、実験結果から,現実空間の重力加速度よりも小さい降下加速度でも比較的高い落下感覚を被験者に与えられることを確認した.よって,今後製作する装置では重力加速度よりも小さい降下加速度を提示し,ユーザに落下開始時の感覚を与える.本実験により得られた知見から、下肢の装着型の重力感覚提示装置の仕様を決定するともに、装置の開発に取り組む。さらに、視覚情報の充実を検討するため、HMDに表示する視覚空間の工夫も検討していく。
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Research Products
(9 results)
