可変形状床を用いた歩行移動インタフェース

• 研究課題/領域番号: 17H00751
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ヒューマンインタフェース・インタラクション
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 岩田 洋夫 筑波大学, システム情報系, 教授 (60184884)
• 研究分担者: 矢野 博明 筑波大学, システム情報系, 教授 (80312825)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 44,200千円 (直接経費: 34,000千円、間接経費: 10,200千円); 2021年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2020年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円); 2019年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2018年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: バーチャルリアリティ / ロコモーションインタフェース

研究成果の概要

本研究では、多数の可動モジュールがゾル・ゲル変換を行う「可変形状床」という独創的な概念に基づく新たな歩行移動インタフェースの実現を行った。これは、歩行面を多数の可動モジュールの集合体で構成している。各可動モジュールとして2輪駆動ロボットタイルを開発した。2輪駆動ロボットタイルは小型で高速な移動を可能にする。歩行者が載るゲル領域は、歩行運動に合わせて、逆方向に動く。この機能により任意方向の移動を打ち消すことが可能になる。本研究では、20台の2輪駆動ロボットタイルを用いて、ゾル・ゲル変換が可能であることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人間にとって最も生得的な移動手段は足で歩くことである。人間が自分の周囲の空間を認識する場合に、歩いて移動するという行為は極めて重要な意味を持つ。観光地に行った時に、バスに乗って見せられたものと自分の足で見つけたものの印象が大きく異なるのは、誰もが持つ経験である。歩行という行為はバーチャル世界におけるインタラクションにおいて重要な役割を果たしている。自分が置かれた周囲の環境を認識するためには、歩行運動に伴う見えの変化が不可欠である。これは人間情報学において、人の空間認知という学術的に重要な研究テーマである。

研究成果

• [雑誌論文] Ankle-Worn Sensor Sleeve to increase walking motivation (2022)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, Minatsu, Iwata, Hiroo, Igarashi, Hiroya
  • 雑誌名: AI & SOCIETY 巻: 2022 号: 4 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1007/s00146-022-01390-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pulling Illusion Based on the Phase Difference of the Frequency Components of Asymmetric Vibrations (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Takeshi、Yano Hiroaki、Endo Hiroshi、Ino Shuichi、Iwata Hiroo
  • 雑誌名: IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 巻: 26 号: 1 ページ: 203-213
  • DOI: 10.1109/tmech.2020.3009384
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 腕振り動作を利用した半能動歩行練習システム (2020)
  • 著者名/発表者名: 増田 拓巳, 矢野 博明, 澁谷 長史, 田中 直樹, 岩田 洋夫
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 巻: 25 号: 3 ページ: 196-205
  • DOI: 10.18974/tvrsj.25.3_196
  • NAID: 130007920716
  • ISSN: 1344-011X, 2423-9593
  • 年月日: 2020-09-30
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ニゲルイス：センサ付き家具を利用したデバイスアート (2019)
  • 著者名/発表者名: 大図 岳, 山田 亜紀, 岩田 洋夫
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 巻: 24 号: 2 ページ: 187-194
  • DOI: 10.18974/tvrsj.24.2_187
  • NAID: 130007670402
  • ISSN: 1344-011X, 2423-9593
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Large-Scale Projection-Based Immersive Display: The Design and Implementation of LargeSpace (2019)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Takatori, Masashi Hiraiwa, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE VR 2019 巻: 1 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assistive Device Art: aiding audio spatial location through the Echolocation Headphones (2018)
  • 著者名/発表者名: Aisen C. Chacin, Hiroo Iwata, Victoria Vesna
  • 雑誌名: AI & SOCIETY 巻: 33 号: 4 ページ: 583-597
  • DOI: 10.1007/s00146-017-0766-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of the Perceptual Characteristics of a Force Induced by Asymmetric Vibrations (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Haptics 巻: 99 号: 2 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1109/toh.2017.2743717
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 3自由度可動式タッチスクリーンを用いたマルチタッチ力覚提示装置 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高中 駿 矢野 博明 岩田 洋夫
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 巻: 22 号: 3 ページ: 325-334
  • DOI: 10.18974/tvrsj.22.3_325
  • NAID: 130006108051
  • ISSN: 1344-011X, 2423-9593
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Data Sensorium and Human Empowerment (2021)
  • 著者名/発表者名: Hiroo Iwata
  • 学会等名: AAII symposium 2021
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] バーチャルな歩車混在空間における外向けHMI評価実験システム (2020)
  • 著者名/発表者名: 児玉 拓郎、矢野 博明
  • 学会等名: 第25回日本バーチャルリアリティ学会大会
• [学会発表] 非対称振動の周波数成分間の位相差に基づく牽引力錯覚の特性 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田辺 健、矢野 博明、遠藤 博史、井野 秀一、岩田 洋夫
  • 学会等名: 第24回日本バーチャルリアリティ学会大会
• [学会発表] Torus Treadmill における歩行動作による UAV の操縦 (2018)
  • 著者名/発表者名: 甲斐 繁、 内藤 友貴、矢野 博明、 岩田 洋夫
  • 学会等名: 日本機械学会 ROBOMECH2018
• [学会発表] 歩行移動型モーションベース Big Robot Mk.2 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森田 大輔、圓崎 祐貴、矢野 博明、岩田 洋夫
  • 学会等名: 第22回日本バーチャルリアリティ学会大会
• [図書] VR実践講座 HMDを超える４つのキーテクノロジー (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩田 洋夫
  • 総ページ数: 178
  • 出版者: 科学情報出版社