• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実績報告書

ウェアラブル疑似6自由度力覚提示システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23650058
研究機関東京農工大学

研究代表者

藤田 欣也  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30209051)

キーワードバーチャルリアリティ / 力覚 / ウェアラブル / 力覚レンダリング
研究概要

本研究では,バーチャル空間の物体を指で直接把持して操作する作業の実現に向けて,把持物体を他の物体と干渉させて行う作業において重要な,①指先への接線力や法線力,さらに手全体へのトルクを,複数の指先に印加する振動の強度と位置を動的に制御することによって提示する,ウェアラブルな疑似力覚提示デバイスを開発すると共に,②ユーザの指先位置を拘束できないウェアラブル力覚提示デバイスの特性に対応した,力覚レンダリング法の開発を行った.
デバイスは,指腹に接触する5個の振動子によって振動ファントムセンセーションを誘起し,その強度と位置によって接線力と法線力の3自由度を疑似的に提示する装置を開発した.指腹に平行な回転軸まわりに正逆転する回転刺激を,PWM変調することによって,指先装着部の薄型化と振動周波数を一定に維持したままでの振動強度制御を実現した.さらに,開発したデバイスを拇指と示指に装着し,2指の振動位置を制御することで,並進力や回転トルクを疑似的に提示可能であることを確認した.
また,ウェアラブルな疑似力覚提示装置を用いた場合,ユーザの指先がバーチャル物体に侵入し,バーチャル空間で指の代理物となるプロキシと実指の距離が過大になるため,反力を計算する主たる方法であるバーチャルカップリングの係数を小さく設定する必要がある.しかし,係数を小さくすることによって,把持物体が他の物体に接触した際のトルクの知覚が困難になることから,手の回転による位置差成分を抜き出し,手の回転によるトルクのみを増大させる,回転強化バーチャルカップリング法を考案し,その有効性を確認した.
以上の研究により,ウェアラブルな指先装着型デバイスによる,視覚に依存しない手指を用いたバーチャル作業の実現可能性が示された.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Virtual Restraint of Hand Position and Posture for Cooperative Virtual Object Manipulation with Ungrounded Force Display Device2013

    • 著者名/発表者名
      K.Fujita, Y.Takehana and K.Kamata
    • 学会等名
      IEEE World Haptics Conference 2013
    • 発表場所
      Daejeon Convention Center, Korea
    • 年月日
      20130414-20130417
  • [学会発表] 仮想把持物体を介した干渉状態の非接地型力覚提示装置を用いた提示2013

    • 著者名/発表者名
      小粥大敬,藤田欣也
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第10回力触覚の提示と計算研究会
    • 発表場所
      沖縄産業振興センター
    • 年月日
      2013-03-14
  • [学会発表] 把持物体の干渉状態の認知のための多指型擬似力覚提示デバイス2012

    • 著者名/発表者名
      小粥大敬, 藤田欣也
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第17回大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      20120912-20120914
  • [学会発表] 手の位置と姿勢のユーザ間拘束によるVR共同作業の支援2012

    • 著者名/発表者名
      竹花幸伸,藤田欣也,長谷川晶一
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第17回大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2012-09-12
  • [備考] http://www.fujitaken.org/

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi