| 研究課題/領域番号 |
19K20315
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
伴 祐樹 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任講師 (20789391)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | Pseudo-haptics / sEMG / クロスモーダル / Virtual Reality / Pseudo-Haptics / 把持力推定 / 把持・負荷力推定 / バーチャルリアリティ / 視触覚間相互作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は，物体を把持する際にかかる力の方向と大きさを前腕部表面筋電位(sEMG)に基づいて推定することで，Pseudo-hapticsによる物体変形インタラクションを実現することにある.物体にかかる力を計測し，視覚フィードバックをするためには，物体表面やユーザが装着する手袋の指部に対して圧力センサを貼付・内蔵させるをえず，物体毎にセンサを貼付する必要があることや，手指の動作が制限されてしまうこと等の問題を抱えている.これに対し本研究では物体把持時のsEMGに基づく力推定を実現することで，Pseudo-hapticsによる捻り・曲げ等の物体変形インタラクションを簡易に実現することをめざす.
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は物体を把持する際にかかる力の方向と大きさをsEMGに基づいて推定することで，Pseudo-hapticsによる物体変形インタラクションを実現することにある．前腕部の筋電から把持物体にかかっている力を推定し，それに基づいてバーチャル物体を変形させることで実際に把持している物体は変形していないにもかかわらず，VR空間では物体を変形させているかのような体験を生成した．実験の結果，前腕部筋電から把持物体にかかっている負荷力の方向を90%の精度で推定できることを示し，本推定手法を用いることでVR空間における物体の変形感を提示できることを確かめた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
把持物体への力計測はVRを始め様々な分野で研究されてきたが，そのほとんどが物体表面か手袋の指部に対して圧力センサを貼付・内蔵する手法であり，計測したい物体毎にセンサの貼付が必要であることや，手袋型デバイスでは手指の動きが制限されるといった課題を抱えていた．本研究の成果により，身の回りの物体をそのままVRシステムの入力インタフェースとして活用できるようになり，現状物体表面を押下した際への硬軟感提示程度に止まっていた視触覚物体変形手法を飛躍的に拡張させることができる．本研究はPseudo-haptics研究を実環境に展開する上で重要な意義を持つ．
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