2021 Fiscal Year Research-status Report
全身運動のための触錯覚による力覚提示装置の開発と応用
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20K19844
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中村 拓人 東京工業大学, 情報理工学院, JSPS特別研究員 (10854036)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 力覚提示 / 運動予測 / ハンガー反射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は計画内容②に記載した各適用部位のためのデバイス開発及び，それらを１つに統合したデバイスの開発を行った．本研究では「ハンガー反射」現象と呼ばれる強力な力覚が生起する錯覚現象を用いる．本現象は圧迫による皮膚の横ずれによって発生することが確認されてきたため，頭部以外にも肘，手首，腰，膝，足首などで類似の現象が確認された．これらの現象を制御するデバイスも開発されてきたが，本研究で採用を検討している頭部，肘，手首，膝のうち，手首及び膝のためのデバイスは開発されていなかった．
そこで，本年度はまず手首及び膝用のデバイスの開発を行った．デバイスの構成は従来手法と同じく，各部位を囲むフレームと，圧迫を加える空気袋４個である．これまでの研究で手首及び膝への圧迫部位は確認されているため，空気袋は圧迫部位に当たるよう配置した．何人かのユーザに装着させ，圧迫を加えたところハンガー反射と類似した，引っ張られるような力覚が生起したことが確認された．つぎに，これまで開発した各部位のデバイスを全身力覚スーツとして利用するために，各デバイスを一括で制御する基板及びデバイスを開発した．本デバイスは頭，両肘，両手首，両膝の７箇所でハンガー反射を同時に制御可能とする．これにより，これまで１箇所でのみ制御や応用が行われてきたハンガー反射を同時に複数部位制御することを実現した．
今後は計画書に記載した通り，本デバイスによる力覚提示のタイミング合わせのために，画像処理を用いた動作予測や全身VR体験でのフィードバックに本デバイスを応用していく．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の本年度の予定は各部位用の「ハンガー反射」現象再現デバイスを開発することであった．特に，これまでデバイスの開発が行われていない肘や手首用デバイスを開発する予定であった．実際にはそれらの部位だけでなく，頭部及び膝をあわせた全身7箇所用デバイスを一括で制御する基板及びデバイスを開発した．当初予定していた各箇所用のデバイスだけでなく，全部位を統合したデバイスの開発を実現した．以上より，本研究は当初の計画異常に進展していると考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は計画書通り，本年度開発した全身力覚提示装置を全身運動が伴うルームスケールVRへ適用していく．特にVRスポーツのトレーニングや遠隔作業時の触覚フィードバックなどに適用していく．ユーザスタディなどを通して装置による効果を検証する．並行して，触覚フィードバックの遅延への対策としてユーザ動作を画像処理により予測して，装置を事前駆動する試みも行っていく．
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