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2023 年度 実績報告書

自律動作物理デバイス群によるVRユーザの身体支持と高精度インタラクション

研究課題

研究課題/領域番号 21H03473
研究機関東北大学

研究代表者

高嶋 和毅  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (60533461)

研究分担者 伊藤 雄一  青山学院大学, 理工学部, 教授 (40359857)
藤田 和之  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (70835545)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードバーチャルリアリティ / ロボット群 / ロボット型タッチスクリーン
研究実績の概要

様々な分野で新たな仕事場として期待が高まるVR(バーチャルリアリティ)であるが,現在のVRでは,インタラクション中に身体の部位を適切に支持するための機構が存在しないため,姿勢が安定し難く腕の疲労蓄積が早いという問題があり,精密なインタラクション(筆記,スケッチ,モデリング等)を長時間実施することは困難である.本研究では,環境側に配置したロボットデバイス群により,VRユーザの作業内容に適切な身体支持面を動的に提供することで,VRの高い動的性やモビリティを阻害せずに,高精度かつ安定的なインタラクションを導く新たなVRシステムを実現する.
本年度は,昨年度から取り組んでいたロボット群のプロトタイプの改良とそれらを安全に運用する群制御アルゴリズムを開発した.これまでの研究成果をすべて統合する形で,上下昇降,傾き,位置を自動で制御できるロボット型のタッチパネルを開発した.またそれを技術評価によりソフトウエアおよびハードウエアの性能を明らかにし,改良点を洗い出した.さらに,ユーザテストにより,そのデバイスによる身体支持により正確な操作を導けることや,特に強く支援ができるシナリオなどを明らかにすることができた.今回構築したロボット型タッチパネル以外にも複数のドア型ロボットも開発し,VRオフィスを構築する基盤技術を開発した.その他の関連する研究として,HMDユーザが地面とインタラクションをするための杖型デバイスや空中インタラクション中に適宜肘を支えるためのウエアラブル型の上下昇降機能付きのアームレストなどを開発した.いずれも,腕を接地または安定化させることで,操作の安定化と高精度化を図るものであり,予備的調査では有用性は確認できている.順次,その成果をまとめて行く予定である.

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] RedirectedDoors+: Door-Opening Redirection with Dynamic Haptics in Room-Scale VR2024

    • 著者名/発表者名
      Hoshikawa Yukai、Fujita Kazuyuki、Takashima Kazuki、Fjeld Morten、Kitamura Yoshifumi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      巻: 30 ページ: 2276~2286

    • DOI

      10.1109/TVCG.2024.3372105

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] UbiSurface: A Robotic Touch Surface for Supporting Mid-air Planar Interactions in Room-Scale VR2023

    • 著者名/発表者名
      Gomi Ryota、Takashima Kazuki、Onishi Yuki、Fujita Kazuyuki、Kitamura Yoshifumi
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM on Human-Computer Interaction

      巻: 7 ページ: 376~397

    • DOI

      10.1145/3626479

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] VR空間の地面の高低を提示可能な伸縮杖型デバイス2023

    • 著者名/発表者名
      上出 千隼,高嶋 和毅,藤田 和之,北村 喜文
    • 学会等名
      情報処理学会インタラクション2024

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公開日: 2024-12-25  

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