2020 Fiscal Year Research-status Report
精密高把持を実現するハプティックインターフェイスと力覚的知覚に関する研究
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20K04378
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
毛利 哲也 岐阜大学, 工学部, 准教授 (40418728)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾関 智恵 愛知工科大学, 工学部, 准教授(移行) (60590312)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ハプティックス / ロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人工現実感（VR）や拡張現実感（AR）の分野では，マンマシンインターフェイスとして操作者の手指の位置・姿勢に応じた力覚を提示するハプティックインターフェイス（HI）が現実感を再現するための重要な鍵となっている．特に硬さを提示する技術は，人と物体との物理的インタラクションを実現する上で必要不可欠である．本研究では，より現実に近い物理的インタラクションを目標として，人の指先力と同程度の力提示により拇指と示指での「しっかり」とした精密把持（つまみ）を目指す．また，より自然なVRやARを実現するため，視覚と力覚との間に存在する差異を認知科学のアプローチから明確にして差異を軽減して感覚を同期させることを目的とする．本研究では，精密把持ハプティックインターフェイスと操作者の認知過程に基づいた評価方法を確立する研究を進める．
2020年度は，人の指先位置・姿勢と指先力の関係を調査して電磁モータにより人間と同程度の力提示可能なHIを構築することを目標として，これまでに研究開発した高出力な指先力を有するロボットハンドの機構を応用して指先力50Nを提示できる3自由度の単指HIシステムを構築した．また，人のVR環境における力覚の認知過程を調べるため，線形バネにより受動的に力提示可能な1自由度HIの施策に向けて，現状既にあるHIおよび関連技術の調査を行った．そしてその技術を用いた実験や論文の調査を行い，構築方針とその評価方法について検討した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年度は申請時に予期していなかった新型コロナウィルスの影響で，大学では教員および学生の通学が制限された．講義のオンライン化等により研究活動のための時間が十分に確保することが難しく，当初予定よりも本研究課題の進捗状況がやや遅れている．2021年度は，当初計画へ補正できるように研究を進める予定である． 特に，１自由度のHI構築およびこれを用いた実験計画については，緊急事態宣言が発令されオンライン化推進が進む中，対面での実験実施を計画することが今後ますます困難になっていく可能性が高い．2020年度は従来の実験手法では少なかった非対面型の実験が増加してきた流れもあったことから，本研究でも安心安全に実験調査を行うための調査を優先した．
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は，2020年度に試作した3自由度の単指HIシステムの特性評価を実施して，システムを拇指および示指の2ユニットへ拡張して力提示することを目標とする．また，操作者の意図および安全性を考慮した力提示手法を研究する．さらに，人の意思決定への影響を測るため，没入型VRシミュレーションシステムを構築して実験を行う予定であるが，安心安全に実験調査を行えるよう実験計画を再検討する．この実験計画に対応可能な1自由度HIの構築を再スタートさせ，事前調査の実施までを2021年度では目指す．
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| Causes of Carryover |
2020年度は申請時に予期していなかった新型コロナウィルスの影響で，当初計画していた本研究課題を全て実施できなかった．また，学術講演会や展示会等への参加が困難であったため，次年度の使用額が発生した．2021年度には2020年度に残っている課題と当初予定の2021年度分の研究課題を実施する．
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Research Products
(1 results)
