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2021 Fiscal Year Annual Research Report

An ergonomics study of a haptic interface using a pulling illusion

Research Project

Project/Area Number 19K24374
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

田辺 健  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (60847557)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2022-03-31
Keywords牽引力錯覚 / 人間工学 / ハプティクス / ヒューマンインタフェース
Outline of Annual Research Achievements

昨年度に牽引力錯覚を利用したハプティックインタフェースの具体的な応用例として,視覚障害者が白杖の操作方法を習得するための訓練システムを開発した.今年度はこのシステムをブラッシュアップし,効果を検証した.具体的には,白杖操作の基本一つであるタッチテクニックを対象とし,適切な振り幅を牽引力錯覚によってフィードバックした.タッチテクニックでは,肩幅よりやや広めの幅で白杖を左右均等に振ることが重要とされている.そこで,目標の振り幅との誤差をモーションキャプチャによって検出し,その誤差に応じて牽引力を制御した.牽引力錯覚を利用して振り幅を誘導する前と後で目標の振り幅との誤差を比較した結果,誤差が有意に低下することが確認された(N=12).つまり,本システムを利用することで特定の振り幅を教示できることが示された.
また,牽引力錯覚を利用したハプティックインタフェースを展開していくために,初年度に明らかにした非対称振動刺激の設計論をもとに,錯覚を誘発できるモジュールを開発した.本モジュールでは,スタンドアロンで駆動するものとバッテリと無線で駆動する2種類を実装した.これらのモジュールはボイスコイル型振動子と制御回路で構成されている.スタンドアロン型は簡易的に錯覚を体験することやワークショップでの利用を想定して開発された.無線型は白杖などのデバイスの中に内蔵することを想定して開発された.これらのモジュールによって,牽引力錯覚を利用したハプティックインタフェースのアプリケーション開発の基盤を構築することができた.

Research Products

(6 results)

All 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Contribution of Vibration, Tapping Sound, and Reaction Force to Hardness Perception During Indirect Tapping Using a White Cane2022

    • Author(s)
      Tanabe Takeshi、Nunokawa Kiyohiko、Doi Kouki、Ino Shuichi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Haptics

      Volume: 15 Pages: 1~1

    • DOI

      10.1109/TOH.2022.3155106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Training System for White Cane Technique Using Illusory Pulling Cues Induced by Asymmetric Vibrations2022

    • Author(s)
      Tanabe Takeshi、Nunokawa Kiyohiko、Doi Kouki、Ino Shuichi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

      Volume: 30 Pages: 305~313

    • DOI

      10.1109/TNSRE.2022.3148770

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 視覚障害者の白杖操作のための牽引力錯覚を利用した訓練システムの開発2022

    • Author(s)
      田辺健、布川清彦、土井幸輝、井野秀一
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会 ハプティクス研究委員会 第28回研究会
  • [Presentation] 白杖を用いた間接的なタッピングによって発生する振動・打撃音・反力と硬さ知覚の関係2021

    • Author(s)
      田辺健、布川清彦、土井幸輝、井野秀一
    • Organizer
      第26回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [Presentation] Identification of Physical Factors Contributing to Hardness Perception of Objects During Indirect Tapping Using White Canes2021

    • Author(s)
      Tanabe Takeshi、Nunokawa Kiyohiko、Doi Kouki、Ino Shuichi
    • Organizer
      IEEE World Haptics Conference 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Implement of the Training System for White Cane Technique using Haptic Illusion2021

    • Author(s)
      田辺健、布川清彦、土井幸輝、井野秀一
    • Organizer
      第60回日本生体医工学会大会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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