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3D Pseudo-force Devices using High Frequency PWM Control

使用高频 PWM 控制的 3D 伪力装置

基本信息

批准号：
22K12115
负责人：
中田崇行
金额：
$ 2万
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

仮想力覚提示装置は，線形アクチュエータに高周波PWMを使用した特殊な非対称振動を行わせることにより，触覚よりも一歩進んだ，力覚の錯覚(仮想力覚と称する)を提示する装置です．従来の研究では，この仮想力覚は1次元(1方向)にのみ提示可能であることが報告されているが，本研究では，仮想力覚に2次元，3次元(2方向，3方向)の自由度を持たせることを目的とします．本研究では，直交に配置したアクチュエータに加える非対称振動信号の周波数と位相を同期させることによって，2次元に仮想力覚を拡張する合成振動を生成します．またその非対称振動信号は，高周波PWM信号を制御しながら合成することで，より精度の高い仮想力覚提示を目指します．より具体的には，線形アクチュエータとして使用するモータの振動提示方法を提案します．市販のモータからの非対称振動を指腹に対して水平方向に提示することで，平面方向に仮想力覚を提示する装置が開発されています．しかし，指腹に対して垂直方向に振動を提示した場合の知覚率は水平方向よりも低いことが確認されており，3次元方向への仮想力覚提示は困難でした．同時に，3次元デバイスに用いるためのモータの設計を行いました．市販のものでは全体のデバイスが大きくなりすぎ，実験が行えない事が判明したためです．自作モータを開発し，それらを使用して3次元方向の仮想力覚を提示するために，指先の側面でモータを把持する方法を提案して，その有効性を確かめました．

The force indication device is used to indicate whether the linear mode is correct or not, and whether the special mode is correct or not. In the past, the research on this topic has been carried out in the context of the first dimension (1 direction) and the possibility of prompt. In this study, the research on this topic has been carried out in the context of the second dimension and the third dimension (2 direction, 3 direction) and the degree of freedom. In this study, the orthogonal configuration, frequency and phase of asymmetric vibration signals are studied. The non-symmetrical vibration signal is controlled by the high-frequency PWM signal, and the high-precision high-frequency high The specific shape of the line is not suitable for the vibration prompt method. Unsymmetrical vibration in the horizontal direction of the finger and the horizontal direction of the finger are indicated. In the case of vertical vibration, the detection rate is low in the horizontal direction, and the detection rate is low in the horizontal direction. At the same time, the three-dimensional design is in the middle of the line. The market is full of people, and the market is full of people, and the market is full of people. Self-operation is open, and the use of the three-dimensional direction of the desired force is prompted, indicating that the bottom of the control method is proposed, and the existence of the desired force is confirmed.