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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Research on a wire driven haptic display for realizing an elaborate both hands manipulation

Research Project

Project/Area Number 26240028
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

佐藤 誠  首都大学東京, システムデザイン研究科, 特任教授 (50114872)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池井 寧  首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (00202870)
赤羽 克仁  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70500007)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2019-03-31
Keywordsヒューマンインタフェース / バーチャルリアリティ
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的であるVR世界における両手多指操作を実現するワイヤ駆動型力覚提示SPIDARと、指先の皮膚感覚提示を可能にする高精度力触覚提示デバイスの実現に向けて研究を進めた。その結果、指先と手首に高精度な力覚提示装置による力の提示、および指先への皮膚感覚の提示を可能にする高精度ワイヤ駆動型力触覚提示装置の実現に向けて完成に近づくことができた。このような高性能力触覚提示装置は実現されていない
当年度はさらにVR世界における両手多指操作環境の評価を中心に行った。具体的には設計開発した力触覚提示装置をUSBインタフェースを介して、VRシミュレーション用のPCと接続し、高性能の物理シミュレータを活用しUnity3DによりVR世界を構築した。また、実現した両手多指操作機能を有するVR世界を用いて、両手多指操作環境の総合的な評価を行い、本研究の目的である両手多指操作可能な力触覚提示装置の実現の達成度の総合評価を行った。
我々が日常生活で自然に行っている巧緻な両手多指操作をVR空間で実現するのに必要な要素は何か。両手操作空間と指先の皮膚感覚を提示するため皮膚のモデル化を行いリアルタイムにシミュレーションすることを実現し、力覚・触覚双方の感覚提示によって、現実世界での両手多指操作をVR世界においても実現できることを明らかにすることができた。
以上のシステムを実現し、操作者の移動・操作に制限のない力覚提示と触覚提示の双方の感覚提示が巧緻な両手多指操作に重要な要素であることが明らかになれば、手術シミュレータや遠隔操作など応用範囲が広く、将来重要な役割を果たすと考える。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2018

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 10 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] 歩行VRにおける旋回感覚を与える受動腕振り運動の設計2018

    • Author(s)
      末田 岳,阪 直幸,Yem Vibol,池井 寧,雨宮智浩,佐藤 誠,北崎充晃
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会2018年度第1回VRと超臨場感研究会論文集

      Volume: - Pages: 29-30

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 接線力と法線振動による皮膚触覚ディスプレイの特性2018

    • Author(s)
      嶋田拓海,上正原陽,Yem Vibol,雨宮智浩,池井 寧,佐藤 誠,北崎充晃
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会2018年度第1回VRと超臨場感研究会論文集

      Volume: - Pages: 7-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ブレーキ機構を用いた摩擦感提示可能なHMD一体遭遇型ハプティックデバイスの開発とその評価2018

    • Author(s)
      嶋田 大貴, 伊藤 優雅, 月川 輝樹, 山口 武彦, 佐藤 誠, 原田 哲也
    • Journal Title

      平成30年電気学会知覚情報研究会

      Volume: - Pages: 19-22

    • Open Access
  • [Journal Article] 歩行VRにおける旋回歩行感覚を与える腕振り運動の計測2018

    • Author(s)
      末田 岳,阪 直幸,Vibol Yem,池井 寧,雨宮智浩,佐藤 誠, 北崎充晃
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会2018年度第2回VRと超臨場感研究会論文集

      Volume: - Pages: 11-12

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 接線振動,法線振動による粗さ,硬さ提示特性2018

    • Author(s)
      嶋田拓海,上正原陽,Vibol Yem,池井 寧,雨宮智浩,佐藤 誠,北崎充晃
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会2018年度第2回VRと超臨場感研究会論文集

      Volume: - Pages: 15-16

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] HMD一体型力覚提示装置“SPIDAR-HMD”の開発2018

    • Author(s)
      澤田匡央,丸橋 啓,月川竜輝,山口武彦,佐藤 誠,原田哲也
    • Journal Title

      平成30年電気学会知覚情報研究会

      Volume: - Pages: 41-46

    • Open Access
  • [Journal Article] VRのための体感型歩行デバイスにおける力覚情報の付加2018

    • Author(s)
      野澤彼方,本多健二,脇田 航,佐藤 誠,原田哲也
    • Journal Title

      平成30年電気学会知覚情報研究会

      Volume: - Pages: 21-24

    • Open Access
  • [Journal Article] HMD 一体型力覚提示装置“SPIDAR-HMD”の改良2018

    • Author(s)
      月川竜輝,山口武彦,佐藤誠,原田哲也
    • Journal Title

      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集

      Volume: - Pages: -

    • Open Access
  • [Journal Article] 力覚と歩行感覚が体感できるVR 環境の開発2018

    • Author(s)
      野澤彼方,本多健二,脇田航,佐藤誠,原田哲也
    • Journal Title

      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集

      Volume: - Pages: -

    • Open Access
  • [Journal Article] BLE を用いたiOS 用一体型SPIDAR-tablet の開発と熱力学学習支援システムの搭載2018

    • Author(s)
      久保泰奈,佐藤誠,原田哲也
    • Journal Title

      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集

      Volume: - Pages: -

    • Open Access
  • [Presentation] FiveStar VR: shareable travel experience through multisensory stimulation to the whole body2018

    • Author(s)
      Koichi Shimizu, Gaku Sueta, Kentaro Yamaoka, Kazuki Sawamura, Yujin Suzuki, Keisuke Yoshida, Vibol Yem, Yasushi Ikei, Tomohiro Amemiya, Makoto Sato, Koichi Hirota, Michiteru Kitazaki
    • Organizer
      SIGGRAPH Asia 2018 Virtual & Augmented Reality (SA '18)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of frame for SPIDAR-tablet on Windows and evaluation of system presented geographical information2018

    • Author(s)
      Y. Tasaka, K. Yamada, Y. Kubo, M. Saeki, S. Yamamoto, T. Yamaguchi, M. Sato, T. Harada
    • Organizer
      20th International Conference on Human-Computer Interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of an End Effector Capable of Intuitive Grasp Operation for SPIDAR-W2018

    • Author(s)
      K. Nozawa, R. Tsukikawa, T. Yamaguchi, M. Sato, T. Harada
    • Organizer
      20th International Conference on Human-Computer Interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Construction of Experimental System SPIDAR-HS for Designing VR Guidelines Based on Physiological Behavior Measurement2018

    • Author(s)
      R. Tsukikawa, R. Tomita, K. Nozawa, I. Ohashi, K. Kotani, D. Kobayashi, T. Yamaguchi, M. Sato, S. Yamamoto, T. Harada
    • Organizer
      20th International Conference on Human-Computer Interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Nature of Difference in User Behavior between Real and Virtual Environment:A Preliminary Study2018

    • Author(s)
      T.Yamaguchi, H. Iwadare, K. Kamijo, D. Kobayashi, T. Harada, M. Sato, S. Yamamoto
    • Organizer
      20th International Conference on Human-Computer Interaction
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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