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フレネル領域超音波ビームによる浮遊物体運動制御に関する研究

菲涅尔域超声波束漂浮物体运动控制研究

基本信息

批准号：
18J13314
负责人：
古本拓朗
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

令和１年度は以下３項目の研究を行った．１）球体制御における力学モデルの定式化：前年度の研究では直径20 cm球を対象としていたが，様々な直径の球体に対応するために，空中超音波フェイズドアレイが生成する超音波が球体に与える力の数理モデルを定式化した．現在，直径10 cm, 20 cm, 25 cmの球体が制御できることを確認している．本成果は，より多彩な空中インターフェースや超音波駆動型空中ロボットを実現する点でも重要である．２）空中インターフェースシステムの開発：前年度に開発した空中ディスプレイシステム・遭遇型接触感提示システムを発展させた空中インターフェースシステムの開発を行った．前年度と比較して，移動速度の高速化・片手で掴むなどのインタラクションの追加・立体映像の表示機能追加が行われ，より多彩な３次元拡張現実コンテンツの提示が可能となった．３）平面・立方体の制御：より多様な形状をもつ物体の３次元位置・姿勢制御に向けて，平面および立方体の姿勢制御に取り組んだ．カメラや深度センサを用いて平面や立方体の向きを計測し，向きに応じて空中超音波フェイズドアレイを用いて音場を生成するアルゴリズムを開発した．その結果，並進運動を誘起することなく１軸まわりの回転を制御することに成功した．これは，空中超音波を用いて超音波波長よりも十分大きな物体の方向を制御した最初の例である．本成果を空中インターフェースシステムや超音波駆動型空中ロボットに応用すれば，カメラやディスプレイ等のペイロードを特定の方向に指向させることができる．

In the first year of Reiwa, the research on the following three projects will be carried out. 1) Formatization of the mechanics of the spherical body control system: Research in the previous year: Diameter 20 cm ball image, airborne ultrasonic waveェイズドアレイがGeneration of するSupersonic waveがSphereにAnd える力のMathematical モデルをFormatizationした． Now, the spheres with diameters of 10 cm, 20 cm, and 25 cm are controlled and confirmed. This result is a colorful aerial aerial aerial aerial aerial aerial aerial aerial aerial aerial aerodynamic aerodynamic ultrasonic aerial aerial aerial aerodrome. 2) Aerial air conditioner: Air air conditioner of the previous year・Encounter-type contact sense prompts システムを発开発を行った． Compared with the previous year, the movement speed has been increased, the film hand has been increased, and the three-dimensional projection has been added The image display function has been added to the が行われ, and the よりColorful な３勡 Zhang is now in the コンテンツのhint がとなった．３）Control of the plane and the cube: control of the third-dimensional position and position of the object in three dimensions by controlling the shape of the cube, control of the posture of the cube by controlling the posture of the plane and the cube. The depth of the カメラやセンサを is measured using the いて plane cube and the direction is empty. The Chinese super sonic sound field is generated by the sound field of the super sound wave, and the sound field is generated by the sound field. As a result, the parallel movement of the parallel movement induces the movement of the axis and returns to the control system successfully.これは, the ultrasonic wave in the air is used, the wavelength of the ultrasonic wave is very large, the direction of the object is very large, and the direction of the object is controlled. The first example is である. This achievement is an aerial air conditioner with an ultrasonic aerial air conditioner. ,カメラやディスプレイのペイロードをspecific directionにpoints toさせることができる．