| 研究概要 |
本研究は,対向型多指ハプティックデバイスによる高精度力覚提示法の確立を目的に,デバイスの最適構成法,アームと触覚指の冗長自由度系の分散型協調制御法,複数指と柔軟物体との接触で生じる接触力と変形の計算効率のよい多指触覚レンダリング法,遠隔の複数のハプティックデバイス間で物体の硬さや変形を共有する力覚通信制御を研究し,併せて,仮想空間において多指で物体を把持・操作するときの物体操作感の心理学評価実験を行いその有効性を検証することを目的として,平成17年度は次の4つの課題を研究した.
(1)5本指の対向型ハプティックデバイスの最適設計
5本指の対向型ハプティックデバイスとして,操作空間が広く,摩擦が少ないハプティックハンドと軽量でスマートなアームを試作した.人間の指先運動に追従できるようにハプティックハンドの操作空間の最大化の視点から,5本触覚指の最適配置とアームの最適構成を研究した.
(2)冗長自由度系の分散型協調制御
操作者に不安感を与えない,アームと触覚指が協調して高精度な力覚提示を可能とする冗長自由度系の分散型協調制御を研究した.
(3)指と物体との接触点判定アルゴリズム
複数の指と任意形状の対象物体との接触点を計算効率よく求める接触点判定アルゴリズムを開発した.
(4)柔軟物体の多指触覚レンダリング
複数の接触点での接触力を計算し,その接触力にもとづき柔軟物体の移動や変形の計算し,コンピュータグラフィックス(CG)で表示する多指触覚レンダリングのための,有限要素法をベースとした効率的計算法を開発した.
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