| 研究概要 |
申請者らはこれまで,力覚人工現実感技術をより有効なものにするためには,仮想物体や仮想環境の動力学的な特性を正確に感じられるようにすべきであると考え,世界に先駆けてその実現のための研究を種々の方向から行ってきた.その過程で,動特性を持つ仮想物体の把持や操りの感覚をオペレータに提示するための,新しいハプティック提示装置を開発することが必要であると感じるようになった.開発を計画した装置は,指に負荷のかからないときには,装置が指に接触せず,指が仮想環境で物体に接触するときのみ提示装置も指に接触して,オペレータに接触・非接触の感覚を直接的に与え,しかも指と仮想物体が接触中は仮想物体の動特性を含めた力感覚を提示するという機能を有するものである.申請者らはすでに2次元平面におけるこのような初等的提示装置の開発に成功しているが,今回は3次元空間内で機能する装置を開発し,その制御アルゴリズムを確立し,装置の有効性を検討することを目的とした.その研究成果の概要は以下の通りである.(1)2個の3自由度リンク機構の先端に,オペレータの指先挿入用キャップを取り付け,5自由度の運動ができるような力提示機構を開発した.このキャップには,指先の位置姿勢の計測のための,複数個の光学式オンオフセンサから構成した小型軽量のセンサシステムを装備した.(2)このようなオンオフ式センサによる位置姿勢計測はこれまでにないものである.このようなオンオフ信号からのフィードバックによって提示機構に滑らかな動作を行わせるための制御アルゴリズムを開発した.(3)初等的な実験によって,開発した3次元無負荷時非接触型力覚提示装置の有効性を検討した.現在のところ性能は十分とは言えないが,今後の改善によって有効なシステムとなりうることが示されたと考える.
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