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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Body Projection for Extending Hand Reach and Control Ability of Senior Citizens

Research Project

Project/Area Number 16H02859
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

佐藤 宏介  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90187188)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 才脇 直樹  奈良女子大学, 生活環境科学系, 教授 (20252637)
岩井 大輔  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (90504837)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords投影型複合現実感 / オーグエンティッド・ヒューマン / 身体拡張 / スマート車椅子 / 療養者向け遠隔対話システム
Outline of Annual Research Achievements

人工の身体を自身の身体と混同してしまうラバーハンド錯覚をプロジェクタを用いて映像投影する複合現実感技術を、車椅子移動時タスク、机上作業タスクに加え、ベッド横臥タスクにも拡張して適用し、過年度開発の手指3次元位置リアルタイム画像計測、指先トラッキンク、ユーザ意図推定の各機能と手指リアルタイムCG合成表示機能のソフトウェアに加え、プロジェクションマッピング技術と光学偏向器を組み合わせた広角投影装置、手指に触覚刺激を加える多自由度パラレルリンク型物理機械的触覚刺激装置と視覚効果のみで触覚を知覚させる疑似触覚(Pseudo Haptics)ソフトウェアを新規に組み込み、投影型複合現実感表示系ハードウェアとを統合し、車椅子利用、療養高齢者を想定し、手腕の操作範囲と制御能力を生活空間で拡張できる身体投影学の構成論に関してその確立を完了した。
最終試作した身体投影車椅子装置、療養先から自宅等への遠隔身体投影ベッド装置、遠隔身体投影机上作業装置を用いた心理実験により、利用者が存在する自空間だけでなく、遠隔空間に投影された身体の投影であっても、身体所有感(ownership)、存在感が十分高く喚起されることを確認し、本身体投影学の有効性と手指表現の高い柔軟性を示すことが証明できた。加えて、機器を必要とせず、投影された身体像に対する特殊映像効果のみで利用者に対して一定の疑似触覚を与える知見を得た。投影された身体像の右手・左手のキラリティ、空間座標軸のずれやスケール、投影された身体像のグラフィクス抽象、触覚フィードバックの自由度についても、身体投影学の今後の進展に寄与する多くの基盤技術と知見が得られただけでなく、手腕の操作範囲と制御能力に制約のある施設療養者のコミュニケーション能力の拡大し、在宅家族との間で身体接触感を想起できる暖かい対話ある療養生活の可能性を実証できた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Remarks

受賞: SCI学生発表賞(2019年5月24日)
受賞: 第8回サイエンス・インカレ研究発表会ファーウェイ賞(2019年3月2日)
受賞: 2020年度学会賞奨励賞(2020年5月20日、対象:佐藤優志,田辺育暉,森田耕平,プンポンサノンパリンヤ,松倉悠,岩井大輔,佐藤宏介,投影バーチャルハンドにおける疑似触覚フィードバックによる接触感呈示,第63回システム制御情報学会研究発表講演会, 2019年

  • Research Products

    (21 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Virtual Hand Representation and Motion Control for Smart Wheelchair with Touch-Based Extended Hand Projection2019

    • Author(s)
      Asai Yuki、Enomoto Ryuichi、Ueda Yuta、Iwai Daisuke、Sato Kosuke
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      Volume: 139 Pages: 662~669

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.139.662

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stabilizing Graphically Extended Hand for Hand Tremors2018

    • Author(s)
      Kai Wang, Haruka Matsukura, Daisuke Iwai, and Kosuke Sato
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 6-1 Pages: 28838-28847

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2018.2840101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geometrically Consistent Projection-Based Tabletop Sharing for Remote Collaboration2018

    • Author(s)
      Iwai Daisuke、Matsukage Ryo、Aoyama Sota、Kikukawa Tsuyoshi、Sato Kosuke
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 6 Pages: 6293~6302

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2017.2781699

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 投影バーチャルハンドインタフェースへの疑似触覚の適用に関する一考察2020

    • Author(s)
      佐藤優志,平木剛史,田辺育暉,松倉悠,岩井大輔,佐藤宏介
    • Organizer
      第60回 複合現実感研究会(SIG-MR), pp.3-4
  • [Presentation] 療養者向け手腕投影システムにおける抽象投影と力覚呈示2020

    • Author(s)
      渡邊あきら,稲垣理也,平木剛史,松倉悠,岩井大輔,佐藤宏介
    • Organizer
      第64回システム制御情報学会研究発表講演会 pp.925-927
  • [Presentation] fARFEEL: Providing Haptic Sensation of Touched Objects using Visuo-Haptic Feedback2019

    • Author(s)
      Naruki Tanabe, Yushi Sato, Kohei Morita, Michiya Inagaki, Yuichi Fujino, Parinya Punpongsanon, Haruka Matsukura, Daisuke Iwai, and Kosuke Sato
    • Organizer
      IEEE VR 2019 Demonstrations, pp.1355-1356
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pseudo-Haptic Feedback in a Projected Virtual Hand for Tactile Perception of Textures2019

    • Author(s)
      Yushi Sato, Naruki Tanabe, Kohei Morita, Takefumi Hiraki, Parinya Punpongsanon, Haruka Matsukura, Daisuke Iwai, Kosuke Sato
    • Organizer
      IEEE World Haptics Conference 2019, WP1P.09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pseudo-Haptic Feedback in a Projected Virtual Hand for Tactile Perception of Textures2019

    • Author(s)
      Yushi Sato, Naruki Tanabe, Kohei Morita, Takefumi Hiraki, Parinya Punpongsanon, Haruka Matsukura, Daisuke Iwai, Kosuke Sato
    • Organizer
      IEEE World Haptics Conference 2019, DM2.09
  • [Presentation] IlluminatedFocus: Vision Augmentation using Spatial Defocusing2019

    • Author(s)
      Tatsuyuki Ueda, Daisuke Iwai, and Kosuke Sato
    • Organizer
      ACM SIGGRAPH Asia 2019 Emerging Technologies, pp. 21-22
  • [Presentation] バーチャルハンドのPseudo-Haptic Feedbackによる材質感呈示手法2019

    • Author(s)
      佐藤優志
    • Organizer
      第8回サイエンス・インカレ研究発表会, 47, p.53
  • [Presentation] 投影バーチャルハンドにおける疑似触覚フィードバックによる接触感呈示2019

    • Author(s)
      佐藤優志,田辺育暉,森田耕平,プンポンサノン パリンヤ,松倉悠,岩井大輔,佐藤宏介
    • Organizer
      第63回システム制御情報学会, pp.1371-1378
  • [Presentation] 頭部方向を用いた投影型拡張仮想手の操作範囲の拡張2019

    • Author(s)
      森田耕平,田辺育暉,佐藤優志,プンポンサノン パリンヤ,松倉悠,岩井大輔,佐藤宏介
    • Organizer
      第63回システム制御情報学会, pp.1375-138
  • [Presentation] Extended Handを拡張した遠隔競技カルタシステムの構築2019

    • Author(s)
      坂本理帆, 佐藤真生, 才脇直樹, 榎本龍一, 浅井唯貴, 上田雄太, 佐藤宏介
    • Organizer
      第63回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集(SCI'19), pp.1316-1317
  • [Presentation] Haptic Feedback to Non-Manipulating Hand in Manipulating Virtual Hand2018

    • Author(s)
      Naruki Tanabe, Yuki Asai, Ryuichi Enomoto, Haruka Matsukura, Daisuke Iwai, and Kosuke Sato
    • Organizer
      IEEE Haptics Symposium 2018 Demonstrations, p.125
  • [Presentation] バーチャルハンドの視覚効果による疑似触覚フィードバック2018

    • Author(s)
      松井孝太
    • Organizer
      第8回サイエンス・インカレ研究発表会, 39, p.45
  • [Presentation] 手モーションキャプチャ装置 Leap Motion を用いた拡張仮想手のモーション制御に関する研究2018

    • Author(s)
      青木亮磨,浅井唯貴,松倉悠,岩井大輔,佐藤宏介
    • Organizer
      平成30年電気学会全国大会
  • [Presentation] バーチャルハンドの視覚効果による操作者への疑似触覚フィードバック2018

    • Author(s)
      松井孝太,佐藤宏介,岩井大輔
    • Organizer
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会, pp.377-380
  • [Presentation] 仮想手操作における非操作手への触覚呈示手法の検討2018

    • Author(s)
      田辺育暉, 浅井唯貴, 榎本龍一, 松倉悠, 岩井大輔, 佐藤宏介
    • Organizer
      情報処理学会インタラクション2018論文集, pp. 785-790
  • [Presentation] Extended Hand を拡張した遠隔カルタ競技システムの構築2018

    • Author(s)
      坂本理帆, 佐藤真生, 菊川 剛, 榎本龍一, 才脇直樹, 佐藤宏介
    • Organizer
      情報処理学会ヒューマン情報処理研究会(HIP), 5月21-22日
  • [Remarks] 投影型拡張手「ExtendedHand」アプリケーションソフトウェア配布用ホームページ

    • URL

      https://www.extendedhand.net/

  • [Remarks] 研究グループ活動紹介ホームページ

    • URL

      http://www.extendedhand.net/

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Published: 2021-01-27  

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