仮想触覚・力覚による超現実テレインタラクション

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11792024
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 堀口 進 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (60143012)
• 研究分担者: 林 亮子 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (30303332) ; 井口 寧 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (90293406) ; 阿部 亨 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (80222652) ; 青木 祐介 (株)インテック, W&G研究所, 研究員 ; 米沢 裕司 石川県工業試験場, 製品科学部, 研究員
• キーワード: 仮想現実技術 / テレインタラクションシステム / 仮想触覚・力覚システム / 伝統工芸品開発システム / 3次元造形システム / 協調型造形システム

研究概要

ネットワーク技術のめざましい発展により仮想現実技術は、空間や時間的距離を越えた新しいテレインタラクション機構として広い分野で期待されている。仮想現実技術における触覚・力覚(haptics)インターフェースは、医療・福祉分野における医療シミュレータ,リハビリ支援システムや遠隔手術システム、科学技術分野における可視化システムや発想支援システム、産業分野における製品設計システムやデザイン支援システム、また芸術分野におけるインタラクティブアートや造形支援システムなどの広い分野で必用とされている基盤技術である。
仮想力触覚を用いたテレインタラクションは,今後人間社会にとって非常に有益な技術となる可能が大きい。本研究では、先ず、仮想力覚提示装置を用いた3次元造形支援システムの構成法について詳しく検討し、仮想力触覚3次元造形支援システムを開発構築した.北陸先端科学技術大学院大学では,仮想現実環境において力覚デバイスを用いた3次元造形作業における仮想力覚の有効性について詳しく議論した結果、手指を用いた作業や造形では力覚が非常に有効であることを明らかにした。次に、ネットワークを介して仮想空間と仮想力覚を共有する協調型テレインタラクションについて検討し、サーバ・クライアント構成方式を用いて仮想力覚提示装置を用いた協調型3次元造形支援システムの構成法を提案した。実際に協調型3次元造形支援システムを開発構築し、仮想力覚情報の共有手法の有効性について詳しく実験した結果、サーバ・クライアント構成方式が有効であることを示した。また、インターネットで問題になる転送時間遅延ならびに時間遅延の変動などについて、安定性を保つ制御システムの開発研究が今後、重要であること明らかにした。石川工業試験場では、圧力センサーを円柱上に配列した仮想触力覚システムによる3次元造形システムの構築を行ない、人間が手指で3次元造形が可能になるシステムを開発し、構築システムの性能評価を行ない、その有効性を示した。インテックW&G研究所では、仮想現実環境での3次元造形システムによる創作された造形物に、仮想力覚提示装置を用いた彩色や絵付けを行なうシステムの開発構築を行ない、その有効性を示した。

研究成果

• [文献書誌] M.O.Aihalabi, S.Horiguchi: "Haptic cooperative virtual workspace : Architecture and evaluation"Virtual Reality, Springer-Verlag, London. Vol.5,No.3. (2001)
• [文献書誌] M.O.Aihalabi, S.Horiguchi: "Tele-Handshake : Cooperative Haptic Shared Virtual Environment"Proc. of Eurohaptics2001, Birmingham, UK(2001May). 60-64 (2001)
• [文献書誌] 新庄哲也, 堀井洋, 堀口進: "仮想現実空間における手形状力覚提示装置を用いた意匠設計支援システム"日本バーチャルリアリティ学会第6回論文集(2001年9月). No.6. 35-36 (2001)
• [文献書誌] 増田国将, 堀口進: "バーチャルリアリティ環境を利用した運動技能伝達システムの構築"日本バーチャルリアリテイ学会第6回論文集(2001年9月). No.6. 77-78 (2001)
• [文献書誌] 堀井, 川谷, 吉田, 堀口: "IPネットワークを利用した遠隔操作ロボットシステムの構築"電子情報通信学会2001年総合大会講演論文集. D-10-4. 151 (2001)
• [文献書誌] 川谷, 堀井, 吉田, 堀口: "仮想現実環境を用いた遠隔ロボット操作インターフェースの構築"電子情報通信学会2001年総合大会講演論文集. D-10-4. 152 (2001)