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能動触知覚の原因現象解明とモデル化による内部構造と材質のバーチャルリアリティ

研究課題

研究課題/領域番号 26280072
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

長谷川 晶一  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (10323833)

研究分担者 三武 裕玄  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (30613939)
連携研究者 佐藤 誠  東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (50114872)
赤羽 克仁  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70500007)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワードハプティクス / バーチャルリアリティ / 変形 / Shape Matching / 有限要素法 / 摩擦 / 固着滑り / シミュレーション / 変形シミュレーション / 力覚レンダリング / 局所剛性行列 / 力触覚 / 弾性体シミュレーション / 柔軟変形 / 力触覚インタラクション
研究成果の概要

対象に手を触れ動かして触知覚を得る能動触は対象についての様々な手がかりを与える。
本研究では、能動触により内部構造や材質を知覚可能なバーチャルリアリティを実現するため、変形と振動を物理シミュレーションで計算・提示することを目指し、(1)有限要素法に変わる計算時間の少ない変形のシミュレーション手法と(2)能動触により生じる振動の再現手法を研究した。
その結果、(1)について、対象を局所グループに分割し局所剛性行列を用いることで計算時間を削減する手法を提案した。また、(2)について、摩擦時の固着滑りにより正確な摩擦係数のモデルを用いることで現実に近い固着滑りが再現でき、現実感が向上することを示した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Tension-Based Wearable Vibroacoustic Device for Music Appreciation2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yamazaki, Hironori Mitake, Shoichi Hasegawa
    • 雑誌名

      LNCS Vol.9775 (Proc. Euro Haptics 2016)

      巻: 9775 ページ: 273-283

    • DOI

      10.1007/978-3-319-42324-1_27

    • ISBN
      9783319423234, 9783319423241
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] VibroSkate: A Locomotion Interface with the Exact Haptics and Kinesthesia2015

    • 著者名/発表者名
      Daiki Sato, Masataka Ezoe, Ayaka Hino, Arisa Shimizu, Hironori Mitake, Shoichi Hasegawa
    • 雑誌名

      Proceeding SIGGRAPH '15 ACM SIGGRAPH 2015 Emerging Technologies

      巻: - ページ: 1-1

    • DOI

      10.1145/2782782.2792502

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Haptic Implementation on deformation models based on Oriented Particles2015

    • 著者名/発表者名
      Haiyang Ding, Hironori Mitake, Shoichi Hasegawa
    • 雑誌名

      Proceedings IEEE World Haptics Conference

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oriented Particleを説明するための物理モデル2015

    • 著者名/発表者名
      日野綾香, 丁 海陽, 三武 裕玄, 長谷川 晶一
    • 雑誌名

      研究報告グラフィクスとCAD(CG)

      巻: 2015-CG-159, 12 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Shape Matchingと有限要素法の関係2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川 晶一, 日野綾香, 丁 海陽, 三武 裕玄
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会研究報告

      巻: Vol. 20, No.HDC16 ページ: 19-22

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Vibration and Subsequent Collision Simulation of Finger and Object for Haptic Rendering2014

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Hasegawa, Yukinobu Takehana, Alfonso Balandra, Hironori Mitake, Katsuhito Akahane, Makoto Sato
    • 雑誌名

      Haptics: Neuroscience, Devices, Modeling, and Applications, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8619 ページ: 352-359

    • DOI

      10.1007/978-3-662-44196-1_43

    • ISBN
      9783662441954, 9783662441961
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] BDの反復計算ができるOP法に対する力覚拘束手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      丁 海陽, 三武 裕玄, 長谷川 晶一
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会力触覚の提示と計算研究会第18回研究会
    • 発表場所
      東京都小金井市
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 時変摩擦係数を用いた力覚レンダリングによる呈示摩擦感の向上2017

    • 著者名/発表者名
      橋本 佳樹, 三武 裕玄, 長谷川 晶一
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会力触覚の提示と計算研究会第18回研究会
    • 発表場所
      東京都小金井市
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 局所剛性行列を用いた弾性体シミュレーション手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      菊池 克弥, 三武 裕玄, 長谷川 晶一
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会力触覚の提示と計算研究会第18回研究会
    • 発表場所
      東京都小金井市
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Haptic Music Player - Synthetic audio-tactile stimuli generation based on the notes' pitch and instruments' envelope mapping2016

    • 著者名/発表者名
      Alfonso Balandra, Hironori Mitake, Shoichi Hasegawa
    • 学会等名
      New Interfaces for Musical Expression (NIME)
    • 発表場所
      ブリスベン
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PBDによる変形物力学レンダーリングの改善2015

    • 著者名/発表者名
      丁海陽, 三武裕玄, 長谷川晶一
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会力触覚の提示と計算研究会 第14回研究会
    • 発表場所
      札幌市立大学, 札幌
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 3-DOF Haptic Rendering for Deformable Objects based on Oriented Particle2014

    • 著者名/発表者名
      Ding Haiyang, 三武裕玄, 長谷川晶一
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会力触覚の提示と計算研究会 第13回研究会
    • 発表場所
      福井大学, 敦賀
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 方向情報つき粒子による変形物力覚レンダリング2014

    • 著者名/発表者名
      Ding Haiyang, 長谷川 晶一, 三武 裕玄
    • 学会等名
      第19回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学, 名古屋
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Haptic Music Player2014

    • 著者名/発表者名
      Alfonso Balandra, Hironori Mitake, Shoichi Hasegawa
    • 学会等名
      Euro Haptics 2014
    • 発表場所
      Versailles, France
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学 長谷川晶一研究室 : Hasegawa Shoichi Laboratory

    • URL

      http://haselab.net/DingHaiyang

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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