非接触での分布触覚提示によるインタラクションの研究

非接触式分布式触觉呈现交互研究

• 批准号: 16H01738
• 负责人: 篠田 裕之
• 金额: $ 27.87万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H01738/
• 关键词: マルチモーダルインタフェース; ハプティクス; 触覚; 超音波

超音波による空中触覚提示技術は、原理的には人間の運動を拘束することなく、刺激部位や力の空間分布を任意に変化させることを可能にするが、現時点ではごく狭いワークスペースでの実証実験が済んでいるに過ぎない。本研究では、まず着座した状態で手が届く領域内で、任意の位置、タイミングに多様な力分布を与えることができる触覚提示環境を実現する。そのシステムを用い、触覚が生み出す感性的効果を解明するとともに、３次元インタフェースとコミュニケーションの新しい姿を提案する。基盤研究（Ｓ）交付内定に伴い、本課題が廃止されるまでの研究期間においては、研究実施計画に従って、以下の開発を行った。まず「空中超音波基礎デバイスの開発」においては、本研究の基盤となる空中超音波フェーズドアレイ（AUPA)の設計を行った。大規模フェーズドアレイを実現するための基本ユニット、すなわち 19cm×15cm の領域を１ユニットとしてそれを自由に接続・拡張でき、かつ各素子が 1us の精度で同期動作できるデバイスの設計を行った。各ユニットにはプロセッサが搭載され、ユニット間の通信容量も従来のものより大幅に強化されている。「軽量薄型の実用デバイス設計」においては、将来の実用化を目指した薄型の超音波デバイスの設計に着手し、理論計算・シミュレーションまでを行った。「３次元ユーザインタフェース」においては、VR型UIの基礎検討を目的とした裸眼３次元空中映像提示装置の開発に着手し、その一次試作を行った。

Ultrasound に よ る air touch 覚 は prompt technology, principle of に は の human movement を constraint す る こ と な く の spatial distribution and stimulate や force を arbitrary に variations change さ せ る こ と を may に す る が, current で は ご く narrow い ワ ー ク ス ペ ー ス で の be card be 験 が 済 ん で い る に too ぎ な い. This study で は, ま ず the seat し た が session state で hand で く field, the location of any の タ イ ミ ン グ に many others な force distribution with え を る こ と が で き る touch 覚 を prompt environment be presently す る. そ の シ ス テ ム を い, touch 覚 が raw み show the す perceptual services を interpret す る と と も に, 3 dimensional イ ン タ フ ェ ー ス と コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン の new し い pose を proposal す る. Study of base plate (S) delivered the default に い, this topic が 廃 check さ れ る ま で の study period に お い て は, research be plan に 従 っ て, the following の 発 を line っ た. ま ず "airborne ultrasound based デ バ イ ス の 発" に お い て は, this study の base plate と な る air ultrasound フ ェ ー ズ ド ア レ イ AUPA の design line を っ た. Large-scale フ ェ ー ズ ド ア レ イ を be presently す る た め の basic ユ ニ ッ ト, す な わ ち 19 cm x 15 cm を の field 1 ユ ニ ッ ト と し て そ れ を free に meet 続 · company, zhang で き, か つ each element child が 1 us の precision で period action で き る デ バ イ ス の line design を っ た. Each ユ ニ ッ ト に は プ ロ セ ッ サ が carry さ れ, ユ ニ ッ ト の communication capacity between も 従 to の も の よ り に substantially strengthen さ れ て い る. "Thin の 軽 quantity be used デ バ イ ス design" に お い て の は, future be in turn を refers し た thin の ultrasound デ バ イ ス に hands し の design, theoretical calculation シ ミ ュ レ ー シ ョ ン ま で を line っ た. "Three yuan ユ ー ザ イ ン タ フ ェ ー ス" に お い て は beg を purpose, VR based 検 UI の と し た glasses-free 3 dimensional image prompt device の open air 発 に し, そ の try a set を っ た.

项目成果

空中超音波触覚ディスプレイ

机载超声波触觉显示器