VR/AR空間における広域な移動と重力感覚の提示が可能な全身型力覚提示スーツ

全身力感套装，可以在 VR/AR 空间中大范围移动并提供重力感。

• 批准号: 19H01127
• 负责人: 中村 太郎
• 金额: $ 28.2万
• 依托单位: Chuo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H01127/
• 关键词: 力覚提示; 外骨格; 重力感覚; 機能性流体; 人工筋肉; ハプティクス; AR/VR空間; ウェアラブル; VR/AR; 下肢力覚提示; ベクション; 重力感覚提示; ベクション効果; クロスモーダル; 力覚提示装置; MR流体; 力覚提示システム; バーチャルリアリティ; 可変粘弾性アクチュエーション; フィジカルインターラクション; ペクション

本研究では、広域な移動が可能で，水中や泥濘の上の歩行感覚，また落下感覚といった多様な感覚を提示可能な装着型下肢力覚提示装置の開発を目指している．本装置は外骨格部分と足底部分に分かれており，靴のように装着することで自由に歩き回ることができる．現在は、足底部に落下装置を搭載することを鑑みた重力感覚の提示プロセスについて検討している．落下感覚の提示には，実際に台を降下させることで高い現実感を与えることが可能だが，安全性や高所からの落下を考えた場合，可能な限り小さな範囲の高低変化で落下感覚を提示する必要がある．そこで，降下台が現実より小さな加速度で降下し，その後台を停止させた後，映像の落下終了と合うように再度降下・停止することを考えた．昨年度までには，装置足底の落下部分の設計に必要な落下初期の加速度について，必要となる加速度の大きさを明らかにした．しかし，降下台の実現のためには降下途中に装置を減速させる必要があるが，この減速が落下感覚に及ぼす影響が明らかになっていない．そこで今年度は装置の減速が落下感覚に与える影響について調査した．結果から，減速をしたいくつかの条件のなかで，落下感覚と現実感覚の双方において，加速大&減速小の条件の中央値が最も高かった．したがって，開発する下肢力覚提示装置にも加速大(-1000 mm/s2)&減速小(500 mm/s2)を取り入れる．今後は，落下による重力感覚提示のコンセプトの着地部分についての評価を行う．また，下肢力覚提示装置の足底部分の開発を行う．

This study で は may move, his design domain な が で, water や の step line feeling on muddy の 覚, ま た down feeling 覚 と い っ た many others な feeling 覚 を suggest possible な type containing lower limb force 覚 prompt device の open 発 を refers し て い る. This device は bone parts と foot outside に points か れ て お り, boots の よ う に containing す る こ と で free に step き back る こ と が で き る. は, foot bottom に now fall device を carry す る こ と を guide み た gravity 覚 の prompt プ ロ セ ス に つ い て beg し 検 て い る. Down feeling 覚 の prompt に は, be actually に Taiwan を lowered さ せ る こ と で high い now be feeling を え る こ と が may だ が, what security や high か ら falling の を exam え た occasion, may な limits り small さ な van 囲 の falling height variations change で feeling 覚 を prompt す る necessary が あ る. そ こ で, drop down が now be よ り small さ な acceleration で lowered し, そ の background を stop さ せ た after image の と closed end of the fall う よ う に lowered again, stop す る こ と を exam え た. Yesterday's annual ま で に は, device sets a foot の part falling の design に な necessary initial の acceleration に つ い て, necessary と な る acceleration の big き さ を Ming ら か に し た. し か し, drop down の be presently の た め に は descended on に device を deceleration さ せ る necessary が あ る が, こ の deceleration が down feeling 覚 に and ぼ す influence が Ming ら か に な っ て い な い. Youdaoplaceholder0 に で で this year, <s:1> device <s:1> deceleration が drop sensation 覚に and える impact に て て て て て て て investigation of た た た. Results か ら, slowing を し た い く つ か の conditions の な か で, falling feeling 覚 と now be feeling 覚 の both に お い て, acceleration and deceleration small の conditions の central high numerical が most も か っ た. し た が っ て, open 発 す る lower limb force 覚 prompt device に も accelerate big (1000 mm/s2) & little (500 mm/s2) を deceleration り into れ る. In the future, による, the による sense of gravity 覚 will indicate <s:1> コ セプト セプト 価を, the part that touches the ground に 価を て て て will evaluate 価を. Youdaoplaceholder0, the lower limb force 覚 prompt device, the <s:1> sole of the foot part <e:1> is distributed in を rows う.

项目成果

Influence of Vertical Acceleration for Inducing Sensation of Dropping by Lower Limb Force Feedback Device

垂直加速度对下肢力反馈装置诱发下落感的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: T. Tanaka;Y. Onozuka;M. Okui;R. Nishihama;T. Nakamura
• 通讯作者: T. Nakamura

Rendering friction and viscosity using a wearable 4 degrees of freedom force feedback device with magnetorheological fluid clutches and pneumatic artificial muscles

使用具有磁流变流体离合器和气动人工肌肉的可穿戴 4 自由度力反馈装置来渲染摩擦和粘度

• 发表时间: 2019
• 作者: Y. Onozuka;M. Oba;M. Okui and T. NakamuraY. Onozuka;M. Oba;M. Okui and T. Nakamura
• 通讯作者: M. Okui and T. Nakamura

Development of a Wearable Four-Degrees-of-Freedom Force Feedback Device with a Clutch Mechanism Using Artificial Muscle Contraction

利用人工肌肉收缩开发具有离合器机构的可穿戴四自由度力反馈装置

• 发表时间: 2021
• 作者: Ryunosuke Sawahashi;Yuki Onozuka;Toshinari Tanaka;Manabu Okui;Taro Nakamura
• 通讯作者: Taro Nakamura

Proposal of a force feedback method using elastic spring and magneto-rheological clutch aimed to rendering friction and elasticity

提出使用弹性弹簧和磁流变离合器的力反馈方法，旨在呈现摩擦和弹性

• 发表时间: 2019
• 作者: M. Ooba;Y. Onozuka;M. Okui;T. Nakamura
• 通讯作者: T. Nakamura

弾性バネと磁気粘性流体クラッチを用いた力覚提示手法の基礎特性

弹性弹簧与磁流变液离合器力觉呈现方法的基本特点

• 发表时间: 2019
• 作者: Y. Onozuka;M. Oba;M. Okui and T. NakamuraY. Onozuka;M. Oba;M. Okui and T. Nakamura;大場実，小野塚祐樹，奥井学，中村太郎;Taro Nakamura;小野塚祐樹，大場実，奥井学，中村太郎;大場実，小野塚祐樹，奥井学，中村太郎
• 通讯作者: 大場実，小野塚祐樹，奥井学，中村太郎