2021 Fiscal Year Annual Research Report
非整数階微分VCによる受動性に着目した物体表面硬さの質の提示手法確立
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19K04292
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
川井 昌之 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (00334805)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | バーチャルリアリティ / 力触覚提示 / バーチャルカップリング / 受動性 / 非整数階微分 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、人工現実感の力覚提示において仮想物体表面の様々な硬さの質的な感触の違い（「ぷよぷよしている」や「ねっとりしている」など）をバーチャルカップ リング(VC)のみを用いて表現する提示手法の確立を目的としている。この提示手法を実現するため、本研究では非整数階微分項を利用して周波数領域での受動性を設計する手法を提案している。これに対し平成31年度に「表面硬さ特性値計測システムの構築」、「代表物体での表面硬さ特性値と受動性の周波数特性の検証」、「複数の非整数階微分項を用いたVCの最適化手法の改良」「粘着剥離感を感じるVCの受動性分布の考察」を行い、令和2年度には「代表的な実物体の表面の特徴抽出と受動性の周波数特性の算出」「実データを用いた複数のFD項を用いたVCの設計」「VC見本の構築」「粘着剥離感を感じるVCの特徴抽出」を行った。令和３年度は、研究実施計画で予定していた（１）「各種実物体に対する人が感じる感触の検証」を実施するとともに、（２）「VC見本構築のための軸設計の考察」を行った。（１）では、昨年度までに構築していたVCの最適化手法について、タッピング動作において人が感じる感触を再現するためには低周波域の受動性を一致させることが重要であることが分かったため、それを実現する設計手法を提案した。さらに、タッピング動作を行った際の実物体と設計したVCの挙動の比較や人が感じる感触の違いについて考察した。その結果、計測された受動性分布と一致するVCが設計された際には、十分に似た感触を作り出せることを示した。（２）では、VC見本を構築する際に、どのような軸を設定すべきかを議論するため、様々な受動性分布の変化を軸に用いた場合の感触の違いの変化について考察し、多様な軸設計とVC見本の構築が可能であることを示した。
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