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Basic research on physical restraint immersive VR system

物理约束沉浸式VR系统基础研究

基本信息

批准号：
21K11985
负责人：
中村壮亮
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Hosei University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は身体固定型の没入型VRインタフェースである「Motion-less VR」に関するものであり、大きく4つのSTEPを踏みながら研究を進める計画を立てている。その中で、STEP1・2が当該年度（研究全体の初年度）に着手予定のものであり、いずれも運動意図取得技術の改良に資するものである。これらについて取り組んだ結果を報告する。STEP1：姿勢に応じたトルク変換による運動意図取得の精度向上　【1年目】Motion-Less VRでは固定された実身体の関節角と運動しているバーチャル身体の関節角が異なるため、我々は、ユーザはバーチャル身体の関節角を自身の現在の姿勢と思い込んで筋発揮を行うとの仮説を立てている。そして、この仮説が正しければ、実身体で計測されたトルクをバーチャル身体へ本来入力しようとしたトルクへと変換することで運動性能が向上すると考えている。そこで、実際に肘関節を対象に変換有無での運動性能を比較したが、予想に反して大きな差異は見られなかった。しかしその後、検証用に作成した動力学シミュレータにて、肘関節の動きでは変換に値しない程度しかトルクが変わらないことが判明したため、本手法の有用性は肘では検証できないとの結論となった。STEP2：筋電センサを用いた運動予測による運動意図取得の遅延抑制　【1～2年目】トルクセンサ遅延や運動シミュレーションの処理遅延により、時間遅れ及びそれに伴う不要な筋発揮が生じていると考えられる。そこで、筋電センサを用いたバーチャル身体の運動予測により時間遅れの低減を図ることとした。本年度は、筋電センサのセットアップを行い、センサ遅延や処理遅延を実際に見積もるところまで進んだ。しかしその結果、現状のシステムでは動作不安定であり、遅延抑制の性能向上が誤差として埋もれてしまう段階にあることが分かった。

This study is aimed at establishing a plan for further research on VR with fixed and immersive body. In the middle of the year, STEP 1·2 is the year when the study is completed. The results of the survey were reported. STEP1: Posture, posture, posture. The body measures the body's intrinsic strength and performance. The difference in athletic performance between the elbow joint and the elbow joint is not obvious. The results show that: (1) the motion of the elbow joint is different from that of the other joints;(2) the motion of the elbow joint is different from that of the other joints; and (3) the motion of the elbow joint is different from that of the other joints. STEP2: The delay of motion prediction and motion intention acquisition in muscle tissue application is suppressed [1~2 years]. The delay of motion prediction and motion intention acquisition in muscle tissue application is suppressed [1~2 years]. The delay of motion prediction and motion intention acquisition in muscle tissue application is suppressed [1~2 years]. The delay of motion prediction and motion intention acquisition in muscle tissue application is suppressed [1~2 years]. The body motion prediction is based on the time and energy of the muscle. This year, the company will continue to improve its management and management. As a result, the status quo is unstable, and the delay is suppressed.