| 研究課題/領域番号 |
18K19797
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
矢野 博明 筑波大学, システム情報系, 教授 (80312825)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| キーワード | バーチャルリアリティ / 非接触力覚提示 / 空気噴流 / 空中力覚提示 / 力覚提示装置 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度に引き続き、指先への力覚レンダリング手法の評価を進めた。力覚レンダリング手法としては、指先皮膚表面に向かって垂直な２方向から空気噴流を当てるのではなく、指先に対して左右の接線方向から対向空気噴流を当てる方式に着目し、空気噴流の中央線に対する相対位置毎の提示力の特性を評価実験によって明らかにした。本手法では指先接線方向から吹き付けられる空気が指先に当たって法線方向に跳ね返るその反作用として指先法線方向に押し返す反力をユーザが感じると考えられる。そのことを定量的に評価するために、６軸力センサに金属製の指先モデルを取り付けて、空気噴流に対する指先モデルの相対位置を変更してそれぞれの位置での指先モデルに加わる反力を計測した。その結果、空気噴流の中央から半径４ミリ程度の領域では指先モデルに指先表面の法線方向の力が働いていること、また、指先の接線方向の力は法線方向の力に比べて小さいことが明らかとなった。さらに、指先モデルに指の皮膚の変形を模擬するゲルモデルを用いた場合では、指先の皮膚が空気噴流によって半球状に変形し、より多くの空気が当たることで変形しない場合に比べてより大きな反力が働くことが明らかとなった。これにより指先の前面にノズルを配することなく、空中で指先に力覚提示が行えることが明らかとなり、さらには、従来の指先を変形しない点として考えた力覚提示の考え方から、指の変形や力覚提示を行う場所による違いを考慮した力覚提示手法の可能性を示すことができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
三次元空中力覚提示システム開発ならびに実験参加者による評価実験の実施に時間がかかり、目標としていた三次元空間での力覚提示の効果検証を終えることができていないため。
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| 今後の研究の推進方策 |
対向空気噴流ノズルを５自由度マニピュレータに搭載し、指先の動きに追従して任意の場所で力覚提示を行うシステムを完成させ、三次元空間での非接触力覚提示による任意の方向の力ベクトルを提示する環境を構築し、三次元力ベクトルの知覚実験を通して、本手法の有効性を検証する。
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