2021 Fiscal Year Annual Research Report
Characteristics of haptic shape recognition through multipoint pressure sense presentation device
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20H04224
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
広田 光一 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80273332)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 触力覚提示 / 触認識 / ハプティックス / バーチャルリアリティ / ヒューマンインタフェース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、デバイスによる形状および接触の表現手法に焦点をあてた。シミュレーション計算とデバイスの改良に関係して、以下の2点について検討した。
②-c：シミュレーションの実装
接触力を計算するためのシミュレーションプログラムの実装と改良を試みた。モデルの表面（皮膚を表現）のノードの密度がデバイスのピンの密度より高いことが望ましいことから、表面と内部とでノードの密度に傾斜のあるメッシュモデルを構築した。手全体を一体として扱う計算では実時間性を得ることが難しいことから、指先のみをモデル化することとした。提示の更新レート高めるために陽解法による計算の導入を試みた。接触表現の妥当性については確認したものの、接触を含む計算を実時間で安定に実行するには至っておらず、引き続き検討が必要であることを確認した。
②-d：デバイスによる評価の予備実験とデバイスの改良
触覚と力覚の同時提示を可能とするデバイスを試作した。ワイヤ駆動により力とトルクを生成する力覚デバイスを作成、これまでに開発してきたピンアレイ型の触覚デバイスと組み合わせることで、両者の同時提示を実現した。試作したデバイスおよびシミュレーションによる形状の触認識の特性を評価した。実物体による実験（①-b）と同様の形状での実験をおこない、実物体とデバイスとの比較の可能性を確認した。また、実環境における実験と同様に、力覚提示が形状認識の重要な要素であることを確認した。
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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
実績に述べたように、解像度の高い指の接触変形モデルの実時間シミュレーションの実現に時間を要している。モデルの解像度を上げることに伴い、接触計算の安定のために時間分解能を予想していた以上に高める必要があることが明らかになったためである。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの検討を踏まえて、計算の精度と計算量の関係のトレードオフにおいて触認識の表現に求められる最低限の精度を見極めること、また、計算ハードウェアの更新（性能の高いGPUの導入）することで、本課題に求められる実時間処理は達成できるのではないかと考えている。
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Research Products
(1 results)
