2009 Fiscal Year Annual Research Report
バーチャルリアリティ技術を活用した力感覚メカニズムの解明と力感覚通信への展開
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20300075
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
藪田 哲郎 Yokohama National University, 大学院・工学研究院, 教授 (30323926)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黄 健 近畿大学, 工学部, 准教授 (10282956)
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| Keywords | 力感覚 / ハプティックインタフェース / コミュニケーション / バーチャルリアリティ / 触知覚メカニズム |
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| Research Abstract |
本研究は、ハプティックインタフェースを(力感覚提示装置)を用いたバーチャルリアリティ技術(VR)を活用して、力感覚メカニズムの解明と遠隔力感覚通信の実現について検討したものである。遠隔力感覚通信については、制御方式として、力と位置情報の配分を変えるハイブリッド方式、送信者と受信者の間に仮想物体を配置するインピーダンス方式を用いて、文字等のシンボルの伝達実験を行った。正答率を比較すると、力と位置の次元の異なる情報を複合したハイブリッド方式よりも仮想物体を介在させるインピーダンス方式の方がより良い結果が得られた。この結果は、物理的なモデルを介在した方が、力感覚の伝達に好ましいことを示唆している。また、ハプティックインタフェースのハードウエアと制御方式がどのように人間の力感覚に影響を及ぼすかを、SD法を用いて因子分析を行った。SD法は複数の形容詞対に対して、主観量の大きさがどの程度であるかをアンケートで明らかにする手法である。対象とした、ハードウエアは、プラネタリアギア、ハーモニックギア、ワイヤ駆動、ダイレクトドライブである。また、制御方式は、インピーダンス制御とアドミッタンス制御である。力感覚の評価対象としてバネ要素を対象とし、実在のバネとハプティックインタフェースの仮想バネとの力感覚の差を評価した。評価結果としては、ハードウエアとしてはハーモニックドライブが、減速比は高い方が、制御方式としては、アドミッタンス制御が好印象で実在のバネとの類似性が高いアンケート結果がえられた。これは、対象が単純なバネ要素だったので、位置特性精度が高いものが好印象を与えたものと考える。
力感覚の関連研究として、フィンガおよびアームロボットシステムに、フィンガの可操作度を保持しながらアドミッタンス制御を実現することで、人間とロボットが接触した時に、滑らかな動きと柔らかな力感覚を実現する手法を明らかにした。
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Research Products
(5 results)
