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ハイブリッド全身力覚提示スーツによるトレーニングに必要な力覚提示要素の解明

阐明使用混合全身力觉呈现套装进行训练所需的力觉呈现要素

基本信息

批准号：
22K04030
负责人：
小柳健一
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Toyama Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

この研究では，どれくらいのリアルさがバーチャルリアリティ（VR）環境に必要なのかという問題に対し，力覚提示の力発生要素の種類（力覚提示の様式：アクティブ/パッシブ/ハイブリッド）という観点から迫る．力覚提示の様式や自由度を変えられる力覚提示スーツを開発し，適切な姿勢や動作から逸脱した場合に，力覚提示により教示することで，どういった力覚提示の様式や自由度が必要かを検証する．初年度は，力覚提示全身スーツの下半身に力覚を提示するパッシブ要素の設計を行った．例として水泳レースゲームを取り上げ，水の抵抗を脚に提示するのに必要な力を文献より求め，パッシブ要素であるElectro-Adhesive Gel(EAG)の面積を求めた．EAGは，電場を印加すると表面の見かけの摩擦係数が増大し，せん断抵抗を発現するため，制動要素に使用できる．一方，アクティブ要素には，Electro-Hydro-Dynamics Fluid(EHD)アクチュエータを用いる予定である．これは高電圧を印加することで流動圧力を発生する機能性材料であり，専用に設計した電極を有する．大出力EHD流体アクチュエータとするためには，適した電極形状を設計する必要があるが，本年度は電極のペアが1段のもので126Pa，3段のもので252Paを実現した．全身スーツへ用いるには，目標の圧力である3kPaに達する13段の電極構造にしたうえで，数セットを並列に用いる必要があることが分かった．また，アクティブ要素にはオリジナルの空気圧アクチュエータを使うことも検討している．本年度は，その応答性を改善するために，最適化設計を施し，過去のものと比較した．さらに，筋力トレーニングにおけるモーションデータの取得のため，モーションキャプチャシステムを用いて，様々な姿勢における片脚スクワット動作中の関節座標等を記録した．

この研究では, どれくらいのリアルさがバーチャルリアリティ (VR) environment にNecessary なのかというquestion に対し, Types of force-producing factors of force hints (force hints: アクティブ/パッシブ/ハイブリッド) という観点から forced る.力覚 prompts の様style や Degree of freedom を変えられる力覚 prompts スーツを开発し, appropriate posture やaction からeasy escape したfield合に, 力覚 prompts により Teaching することで, どういった力覚 prompts の様 Formula や Degree of freedom がか検 Evidence する. In the first year of the year, the design of the whole body and the lower body of the body is recommended. Example: water swimming, water swimming, water resistance, foot resistance, water resistance, foot strength, water resistance, force, literature, resistance, electro-adhesive Find the area of Gel(EAG)． EAG, the electric field is added, the friction coefficient is increased on the surface, the friction coefficient is large, the resistance is broken, and the braking element is used. On the one hand, the element of アクティには, Electro-Hydro-Dynamics Fluid (EHD) アクチュエータを用いる Predetermined である. It is a high-voltage, high-voltage, high-pressure, flow-pressure, functional material. It is a specially designed electrode. High-output EHD fluid is suitable for the design of the electrode shape and the necessary designが, this year's electrode level 1 is 126Pa, and level 3 is 252Pa. The whole body is used to apply pressure, and the target pressure is 3kPa, which reaches 13 levels. The extreme structure is the same, and the number of parallels is the same as the necessary points.また, アクティブESSENTIALS にはオリジナルの空気圧アクチュエータをmake うことも検検曰している. This year, we have improved the responsiveness of the year, optimized the design, and compared it with the past.さらに, Muscle トレーニングにおけるモーションデータのGet のため, モーションキャプチRecord the coordinates of the joints in the movement of the ャシステムを using the いて, 様々な posture and the におけるpiece foot スクワット movement.