ウェアラブルフォースディスプレイの開発とその評価

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11450098
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 廣瀬 通孝 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40156716)
• 研究分担者: 広田 光一 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (80273332)
• キーワード: ウェアラブルフォースディスプレイ / 没入型多面ディスプレイ / 触力覚表現 / 触覚サーバ / 協調作業 / 力覚によるコミュニケーション

研究概要

ユーザが身に付けるタイプの新しいウェアラブルフォースディスプレイの提案と試作をおこない、これを没入型多面ディスプレイと統合するための利用技術の検討をおなった。ウェアラブルフォースディスプレイの提案と試作に関しては、その設計のためのガイドラインを明らかにし、ユーザビリティに関する定量的な評価手法を確立した。具体的には,デバイスの安全性とユーザに対する荷重などの負荷を考慮したメカニズムを考案し、また、ユーザの手先の作業領域での特性に重点をおいた最適設計を試みた。
没入型多面ディスプレイとの統合に関しては、映像と同期した触力覚表現の実現のためのソフトウェア環境の構築手法を確立した。一般に力覚の提示では画像情報の提示に比較して高い更新レートが要求されることから、力覚提示と画像提示の処理はモデルを共有しながらそれぞれ独立に実行される必要がある。これを実現する仕組みとして触覚サーバの考え方を提案し、実装と実験を通して期待される機能を実現できることを確認した。
没入型多面ディスプレイにおいてウェアラブルフォースディスプレイの利用が期待されるひとつの典型的なアプリケーションとして、仮想空間内での複数のユーザによる協調作業をあげることができる。協調作業においては力の感覚を通してお互いの動きや状態を知覚することで作業を円滑に進めることができると言われており、本研究ではこのような力覚によるコミュニケーションの実現についても応用技術として検討をおこなった。上述の触覚サーバの考え方を遠隔多地点での力覚情報を一元的に管理するための枠組みへと拡張することを試み、評価実験をとおしてその有効性を確認した。

研究成果

• [文献書誌] 筧,矢野,斎藤,小木,廣瀬: "「没入型仮想空間における力覚呈示デバイスHapticsGEARの開発とその評価」"日本バーチャルリアリティ学会論文誌. Vol.5,No.4. 1113-1120 (2000)
• [文献書誌] 廣瀬,広田,小木,斎藤,中茂: "「遠隔協調作業のための触覚サーバの構築」"日本バーチャルリアリティ学会第5回大会論文集. 269-272 (2000)
• [文献書誌] 山田,小木,壷内,斎藤,広田,廣瀬: "「触力覚提示装置のための傾斜3面ディスプレイの開発」"日本バーチャルリアリティ学会第5回大会論文集. 287-290 (2000)
• [文献書誌] 中茂,斎藤,広田,廣瀬: "「Haptic Work Benchを使用した力覚提示下でのVR作業環境構築」"日本機械学会第10回設計工学・システム部門講演会講演論文集. No.00-34. 323-324 (2001)
• [文献書誌] M.Hirose,K.Hirota,T.Ogi,N.Kakehi,M.Saito and M.Nakashige: "HapticGEAR : The Development of a Wearable Force Display System for Immersive Projection Displays"Proceedings of IEEE VR2001. (平成13年3月16日発表予定).