| 研究課題/領域番号 |
19H01127
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分61:人間情報学およびその関連分野
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| 研究機関 | 中央大学 |
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研究代表者 |
中村 太郎 中央大学, 理工学部, 教授 (50315644)
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| 研究分担者 |
奥井 学 中央大学, 理工学部, 助教 (20823488)
西濱 里英 中央大学, 研究開発機構, 専任研究員 (30787172)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,070千円 (直接経費: 33,900千円、間接経費: 10,170千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2021年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2020年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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| キーワード | 力覚提示スーツ / バーチャルリアリティ / 可変粘弾性 / 落下感覚提示 / ソフトアクチュエータ / 力覚提示 / 外骨格 / 重力感覚 / 機能性流体 / 人工筋肉 / ハプティクス / AR/VR空間 / ウェアラブル / VR/AR / 下肢力覚提示 / ベクション / 重力感覚提示 / ベクション効果 / クロスモーダル / 力覚提示装置 / MR流体 / 力覚提示システム / 可変粘弾性アクチュエーション / フィジカルインターラクション / ペクション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本申請では、「広域な移動」と「重力感覚の提示」を可能にする全身型力覚提示スーツを 提案し、視覚と力覚における人間の感覚や知覚の相互作用の効果について明らかにする。
現在VR/AR空間ではHMDによる視覚的情報の提示が多く用いられている。本研究では人工筋肉とMRデバイスを用いた可変粘弾性アクチュエータにより軽量でウェアラブルな力覚提示スーツを実現する。
特に重力感覚や下肢の力覚の提示を可能にする下肢力覚提示スーツを中心に開発し、VR/AR空間において「仮想物体を蹴る」「仮想階段の昇降」「落下」といった多様な動作を提示する。さらに視覚情報との相互作用を明らかにし、効果的な制御系を構築する。
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| 研究成果の概要 |
現在VR/AR空間ではHMDによる視覚的情報の提示が多く用いられている．しかしスポーツやリハビリ等の分野における能動的な動作のアプローチに対して，よりリアリティのある環境を実現するためには「力覚」の提示が必要不可欠である．
本研究では，申請者が開発している人工筋肉と機能性流体で構成された可変粘弾性機構を用いることで、軽量でありながら機構的に高機能・高出力な力覚を提示できる「全身装着型力覚提示デバイス」を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
開発された装着型力覚提示装置は、全身の力覚や落下感覚を提示することができる。この装置は、上肢双腕・下肢・落下感覚提示シューズに分かれており、VRやAR空間において、広範囲に移動しながら、様々な力覚や落下感覚を提示可能となる。
これらの成果は、VR/AR空間における体験のリアリティ向上に寄与するだけでなく、スポーツやトレーニング、リハビリテーション等のフィジカルインターラクションのおける様々なシーンにおいても新たなアプリケーションの可能性を拓くことができる。今後は、より実用的なシステムへの展開や臨床評価を行い、実世界での有効性をさらに確認していく予定である。
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