| 研究概要 |
多くの道具では使用の際, その動きに応じて形状などの特性が変化する. 一方, これまでの道具の身体化の研究においては道具側の挙動はほとんど考慮されておらず, これが道具の身体化に及ぼす影響は未知である. 本研究ではこうした問題意識にもとづき, 道具使用者の周期的な手の振りのリズムに応じて, 把持した道具が様々な力学モデルに従って動的に変化する仮想道具システムを開発する. そして手の振りや仮想道具の形状変化と道具の身体化との関係ついて, 調査を行うことを目的とした.
本年度は, 振りの動作に対して巻いた紙が棒の長手方向に周期的に伸縮する玩具であるカメレオン棒を題材に, 身体行為に応じて動的に変化する道具と身体の関係について下記の通り研究を行った.
1. 幾つかの力学特性を持つカメレオン棒を作成し, 被験者が使用した際の手首の回転運動のリズムと道具の伸縮の回転のリズムやさらには, 腕部の筋電位を計測し, 双方のリズムがどのように影響を及ぼしあっているかを検討した.
2. カメレオン棒を人工現実空間上に再現する仮想カメレオン棒システムを開発した. そこで光学シースルー型のディスプレイを用いて, 仮想カメレオン棒の伸縮部が手に把持したグリップの3次元的な動きと整合して重畳表現される技術を開発した, またグリップの先端に加速度センサを配置し, 手の動きに合わせたカメレオン棒の伸縮運動を再現した, さらに力覚を再現するため, バックドライバビリティを考慮したトルク提示システムを新たに設計開発した. なお, 仮想の棒と実際の棒においてCross-modal Congruency Taskを行ったところ, その効果において同等の結果が得られており, 本VRシステムによって実物の棒のシミュレーションを行う妥当性が示唆されている, 以上により, カメレオン棒の物理的特性を自在に制御可能な実験を行える見通しを得た.
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