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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Wearable haptic technology for enhancing 3D image

Research Project

Project/Area Number 26540101
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

藤田 欣也  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30209051)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsバーチャルリアリティ / 力覚 / 力覚レンダリング / ファントムセンセーション / 振動
Outline of Annual Research Achievements

立体映像への触覚の付加の実現に向けて,点群データで表現される3次元VR物体と,手指および手掌のVR物体への侵入量に基づいて反力を算出するアルゴリズムを開発するとともに,手指や手掌に23点の振動を提示する振動形のウェアラブルハプティックデバイスを試作した.
反力計算アルゴリズムでは,ウェアラブルな疑似ハプティックデバイスは,ユーザの手とVR物体への進入を阻止できないため,VR手を定義して,データグローブで計測されるユーザの手との関節角度差に基づくトルクをVR手に加えることで,ユーザ自身によるVR手の操作ならびにVR手とVR物体の干渉を実現した.振動形ハプティックデバイスは,共振形の振動モータを利用することで小型軽量化し,制御回路を含むウェアラブル化を実現した.
さらに,光学式の手指トラッキングシステムを用いてVRシステムを構築し評価実験を行った結果,手指および手掌への多点刺激によって,指先1点のみでのインタラクションに比較して物体の形状認知が容易になる可能性が示唆されたので学会発表した.
また,ウェアラブルハプティックデバイスを用いたVR空間においては,把持物体の他物体への干渉時に指先に生じるトルクの認知が困難になる問題に対し,把持物体の回転によって指先に生じる接線力を選択的に強化するレンダリングアルゴリズムを提案した.さらに,既に開発済みの,指先皮膚に対して水平振動する5個のボイスコイル型振動子を有するウェアラブルハプティックデバイスを用いたVR物体操作システムを構築し,評価実験を行った.その結果,提案手法のトルク認知や物体操作への有効性が確認されたため,論文発表した.

  • Research Products

    (6 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 非接地型力覚提示装置を用いた作業におけるトルク認知支援のための回転成分強調VCの提案2017

    • Author(s)
      荒川大樹,小粥大敬,藤本雄一郎,藤田欣也
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      Volume: 22 Pages: 103-112

    • DOI

      10.18974/tvrsj.22.1_103

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] VR物体の二指での安定把持のための複数剛体による指腹変形の模擬2017

    • Author(s)
      高橋 哲生,藤本 雄一郎,藤田 欣也
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第17回力触覚の提示と計算研究会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都・小金井市)
    • Year and Date
      2017-03-27 – 2017-03-28
  • [Presentation] VR組み立て作業の操作性向上のための手首関節剛性の動的制御2017

    • Author(s)
      近藤 惠太,藤田 欣也
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第17回力触覚の提示と計算研究会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都・小金井市)
    • Year and Date
      2017-03-27 – 2017-03-28
  • [Presentation] 多点振動提示装置を用いた手全体に対する3D物体形状提示2017

    • Author(s)
      山崎 朱華,坂本 瑛介,広田 光一,藤本 雄一郎,藤田 欣也
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第17回力触覚の提示と計算研究会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都・小金井市)
    • Year and Date
      2017-03-27 – 2017-03-28
  • [Presentation] 3D物体に対する手への多点力覚提示アルゴリズム2016

    • Author(s)
      山崎朱華,広田光一,藤本雄一郎,藤田欣也
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第21回大会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [Presentation] 能動触に対する手指への振動フィードバックによる3次元形状の疑似提示法の検討2016

    • Author(s)
      渡辺泰地,坂本瑛介,藤本雄一郎,藤田欣也
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第21回大会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2016-09-14 – 2016-09-16

URL: 

Published: 2018-01-16  

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