2020 Fiscal Year Research-status Report
偏加速度振動に生じる疑似力覚と電気刺激を併用したVRグローブと提示制御手法の開発
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19K20325
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
ヤェム ヴィボル 東京都立大学, システムデザイン研究科, 助教 (20808258)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | VRグローブ / 触感再現 / 電気刺激 / 疑似力覚 / 振動 / 指先 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，機械刺激の振動で生じる疑似力覚と電気刺激の併用で，指先にあらゆる触感を再現できるVR（バーチャルリアリティー）グローブの開発である．本研究は，基本的に指先における皮膚電気刺激と機械刺激の感覚特性とそれぞれの併用の感覚特性を明らかにするのである．2020年度は次の2つ項目で主に研究を行った．
一つ目は，皮膚の湿度変化によって刺激強度が変動するという一般的な課題に対して安定化方法に関する研究を行った．これまでにCole-Cole円弧則で皮膚インピーダンスを観察する方法が知られている．しかしこの手法はリアルタイムの測定に向かないため，安定化手法として利用するのは好ましくない．これに対して本研究では，電流パルスによって刺激する際の電圧波形をフィッティングにより，リアルタイムで皮膚インピーダンスを推定できるようにした．また，この手法を使って皮膚のコンデンサ成分に蓄えられるエネルギを予備的に測定した結果，コンデンサ成分のエネルギが皮膚の湿度に関わらずほぼ一定であることが分かった．
二つ目は，指先に提示する疑似力覚グローブの応用である．相手に指を引っ張られるような感覚を表現する疑似力覚と身体への前庭感覚の組み合わせで，手を繋ぐバーチャル歩行体験のコンテンツを開発し，SIGGRAPH 2021にてデモ展示を行う予定である．このコンテンツには，体験者が誘導者の手を繋いで後ろに歩き，歩行リハビリテーションなどへの応用が可能と期待する．
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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
リアルタイムで皮膚インピーダンスを測定できるのは，電気刺激提示手法にとって重要な貢献だと考える．皮膚インピーダンス，特に皮膚コンデンサ成分のエネルギのリアルタイムの観察によってこれまでの手法よりも安定だと期待する．
また，指先における疑似力覚と前庭感覚の組み合わせで，手を繋ぐバチャール歩行を表現することで，今後より広く応用可能だと期待する．
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| Strategy for Future Research Activity |
次の２つ項目で研究を行う予定である．
まずは，刺激強度を安定化するための，電流の自動制御アルゴリズムを開発する．そして，電気刺激と機械刺激とその併用による感覚特性を調査する．
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| Causes of Carryover |
参加予定であった学会は，すべてオンランとなり，旅費や参加費がほぼかからかった．また，COVID19の影響で被験者の募集が少なくなり，謝金や人件費も予定の通りにかからかった．
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