| 研究課題/領域番号 |
16K00507
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| 研究機関 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
松浦 昭洋 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (50366407)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 物理量 / パラメータ / 可変化 / 速度 / 摩擦力 / 重力 / 超音波モータ / 組立ブロック |
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| 研究実績の概要 |
本年度は主に以下の研究を行った。
1. 物体の滑り時の仮想的摩擦力を可変化・パラメータ化する研究に関しては、円板型超音波モータの接触面を地面に向けて設置したデバイスの回転運動時の角速度と超音波モータに与える印加電圧との関係を調べる基礎実験を行い、地面にアクリル板、ABS板等を敷いたとき、一定の印加電圧の範囲において、角速度と電圧がおよそ比例関係にあることを確認し、映像表現・芸術科学フォーラム2017で発表した。これにより、今後電圧のリアルタイム制御により、物体の滑り時の仮想的摩擦力を制御できる示唆を得た。
2. 人を模した三つ巴形状で、新たな嵌合特性をもち、かつ物理的に巧みなバランスで起立させるプレイが可能な組立ブロックを開発し、Bridges2017に投稿した（2017年4月現在採録決定済）。
3. 未だ発表可能でないが本年度進めた研究として、まず、物体の飛行・投擲時の仮想的重力の可変化に関し、プログラマブルなドローンを用いて、その飛行曲線が所望の曲線となるようリアルタイム制御するための研究を行った。しかし、当初使用したドローンの標準の無線規格が国内で使用できないことからドローンからのセンサデータの取得の実装に難航し、2017年に入り、新たなドローンを用いて改めて開発・実装を開始した。また、トランポリンのある直感に反するバウンスバックの運動に着目し、その2次元の物理モデルの構築し、物理解析および初期的なシミュレーションを行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
物体の滑り時の速度と仮想的摩擦力の可変化に関しては、円板型超音波モータによる一定の基礎実験が終わったところであり、最終的な目的である直線上にリニアなモータによるデバイスの開発が本年度中にできなかった点、さらに、ドローンを用いた、物体の投擲・飛行時の仮想的重力の可変化の研究において、当初用いていたドローンの無線規格の問題でドローンの加速度センサ、ジャイロセンサのデータのリアルタイム取得の実装が難航し、2017年より、地面までの距離のデータの取得が可能なドローンを用いて開発を新たに始めた点で遅れが生じている。一方で、新たな嵌合特性と物理的バランス特性をもつ組立ブロックを考案し、次年度その作品化や関連する形状の開発等さらなる進展の見込める成果も得られており、これら全体の進捗から、「やや遅れている」と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
次の具体的課題について、研究を進めていく予定である。
1. 物体の滑り時の速度と仮想的摩擦力の可変化に関しては、リニアな超音波モータおよび静電吸着を用いて、デバイス化とリアルタイム制御を試みていく。
2. 物体の投擲・飛行時の仮想的重力の可変化に関しては、新規に入手したプログラマブルなドローンを用いて、仮想的重力を反映した投擲・飛行曲線をドローンをリアルタイム制御することにより実現する予定である。
3. 物理的なバランスプレイの可能なブロックに関しては、幾何学的、物理的な解析やシミュレーションについて検討するとともに、その操作方法や組立可能な事例を集積し、アート・エンターテインメント作品、実演作品等として発表していく。また、関連する新たなブロックの考案、開発も行う。
4. トランポリンの運動を抽象化した物理的モデルの解析と実体物による製作を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
物体の滑り時の速度と仮想的摩擦力の可変化に関しては、本年度中安価な円板型超音波モータの基礎実験に留まり、1つ10～20万円は費用として見込まれるリニアの超音波モータを用いたデバイスの開発に着手できなかったこと、見込んでいた国際会議での発表を次年度に持ち越したことが大きな要因である。
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| 次年度使用額の使用計画 |
リニアの超音波モータおよび静電吸着を用いたデバイスの開発、および本年度の成果でまだ対外的に未発表のものや次年度の成果を、国内外のエンタテイメントコンピューティング、数理アート、メディアアートに関する代表的会議で発表し、使用する予定である。
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