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空中超音波駆動型バルーン・インターフェースに関する研究

机载超声驱动气球接口研究

基本信息

批准号：
21K17782
负责人：
古本拓朗
金额：
$ 3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は主に下記の2項目について研究を行った．（１）空中超音波によるバルーンの膜面振動励起を用いた振動触覚提示技術の開発と応用：人が把持しているバルーンに振幅変調した空中超音波を照射し膜面の振動を励起することにより、人に振動触覚を提示する技術を開発した．まず、超音波を受けるバルーンの振幅を計測し、触覚を与えるために十分な振幅の振動が発生していることを確かめた．次に、本手法で触覚を提示した際に生じる触覚の強さを心理物理実験により評価した．これらの成果は、触覚を発生させるために必要な電力を見積もるために活用することができる．さらに本技術応用したインタラクションの例として空中バルーン・マウスを開発した．これはユーザーがバルーンを直接掴んで空中で動かしたり、クリック動作を行ったりすることで、マウスに類似した入力操作を3次元空間内で行うことのできるインターフェースである．上記の触覚提示をクリック操作時に行うことで、クリック操作に対する触覚フィードバックを与えることができる．（２）球形バルーン制御における運動モデルの定式化と制御への応用：適切に近似した空気抵抗モデルを運動モデルに組み込むことで、従来よりも精度の高い運動モデルを定式化した．この成果によってバルーンの運動性能が精度よく定量的に評価できるようになった．さらに、この運動モデルに基づいて直線軌道設計を行うアルゴリズムを開発した．本アルゴリズムはリアルタイムに計算することが可能である．本アルゴリズムの性能評価を数値計算および実機を用いて行ったところ、従来のアルゴリズムよりも移動時間を20%から40%短縮できることが確認された．また、外乱に対するロバスト性やデバイスへの要求性能も評価された．

This year's main project is to record 2 projects. (1) The development of ultrasonic vibration detection technology in the air: human control, amplitude modulation, ultrasonic vibration detection technology in the air. The amplitude of the ultrasonic wave is measured, and the amplitude of the ultrasonic wave is measured. The second, this method touch time, touch time, strong, psychological and physical evaluation. The results of this project are as follows: This technology is based on the development of the technology. This is a direct slap in the air. It is similar to a force operation in a three-dimensional space. The above notes indicate that when you are operating, you should go to the right place to contact the right person. (2) Spherical ball control motion control formula and control application: appropriate approximation, air resistance, motion control group, motion control group, motion control The results of this study include the accuracy and quantitative evaluation of the athletic performance of the group. The design of linear orbit is developed in this paper. This is the first time I've ever been able to do this. The performance evaluation of this project is calculated by calculating the number of times the project has been completed and the time to move the project has been reduced by 20% to 40%. The required performance of the equipment is evaluated.