研究課題
基盤研究(B)
本研究では、ハプティックインタフェース(力感覚提示装置)を用いたバーチャルリアリティ技術(VR)を活用して、力感覚メカニズムの解明を試みたものである。具体的な研究の進展としては、力感覚メカニズム研究用プラットフォームとして、ロボットハンドシステムをベースにしてハプティックインタフェースを構築し、仮想空間上の対象物を操作した時の力感覚の操作感および人間の動きを測定できるシステムを構築した。本システムは、数学的なアルゴリズムを変更することで容易に実験条件を変更できること、被験者の運動データを容易に取得できる利点を有している。この特徴を活かして、従来、実験条件の変更が難しかった「錯覚現象」の実験に適用することを試み、力感覚に関連する触知覚分野の検討をすすめた。まず、水平垂直錯覚現象を確認することで本システムの有効性を確認し、続いて、大きさ重さ錯覚では、対象物の重さが急激に被験者に加わる受動的な操作の時は、被験者の指の運動が「錯覚現象」に密接に関連することを明らかにした。次に、このシステムのバーチャルリアリティの特徴を活かして、自然界では経験できない対象物の重さが急激に微小変化する場合を取り上げ、力感覚メカニズムの解明に着手した。力感覚の弁別閾については、重さ変化に対する知覚の鋭敏性が加重時除重時に差があること、力感覚の弁別は力の変化率に密接な関連があることを明らかにした。さらに、重さの増減を感知できない微小変化領域でも、人間は無意識に適応運動を行なっている可能性を明らかにした。また、力感覚の応用分野として、遠隔力通信の基礎検討を進めた。具体的には、ロボットの力感覚通信のアルゴリズムに着目して力通信システムを構築し、力感覚通信には音声・映像通信では発生しない操作空間の鏡像関係の問題、力感覚通信にも位置情報が重要である等の基本的な問題点を明らかにした.
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Journal of Robotics and Mechatronics (To be published)
Journal of Robotics and Mechatronics (to be published)
