空間共有感を強化する半自律遠隔身体接触システムの研究開発

研发增强空间共享感的半自主远程身体接触系统

• 批准号: 22K12126
• 负责人: 田中 一晶
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12126/
• 关键词: ロボットハンド; VR; 触覚センサ; ソーシャルタッチ; 半自律

本研究の目的は，ロボットハンドを介して離れた場所にいる相手と手をつないでいる感覚を生み出すために，遠隔操作だけでなく有効な手の動きを自動生成する「半自律遠隔身体接触システム」を開発することである．この目的に向けて，次の成果が得られた．まず，ロボットハンドを握るユーザの手の動きを取得するため，ロボットハンドの皮膚素材の内側に配置してもその柔軟性を損ねないセンサを開発する必要がある．そのようなセンサとして，導電性シリコンゴムを電極として使用し，それを非導電性シリコンゴムにはめ込んだ静電容量式センサを製作した．計測した静電容量から撫でる，くすぐる等の9状態を識別するLSTM（Long Short-Term Memory）モデルを構築した結果，全体で76.2%の正解率で識別可能であることを示した．この成果はインタラクション2023にてインタラクティブ発表賞（PC推薦）を受賞した（全デモ発表164件中，27件がプレミアム採録され，その中からプログラム委員の審査により上位7件（上位4％）が受賞）．次に，ロボットハンドを介した身体接触のためのインタフェースに関する研究も実施した．離れた場所にいる相手をディスプレイに表示した場合，相手の映像は2次元的に表示されるのに対し，その相手の手の代替となるロボットハンドは3次元的に存在するため，それらの間に次元の矛盾が生じる．これに対し，相手の姿をHMD（Head Mounted Display）で3次元的に表示し，その手の位置にロボットハンドを設置することで次元の矛盾を解決するシステムを開発した．このシステムで相手をVRまたはARで表示する2条件と，ディスプレイで表示する条件とを比較する実験を実施し，相手の映像とロボットハンドとの繋がりを最も感じられるVR条件が空間共有感を高める上で有効であることを示した．この成果は投稿準備中である．

は の purpose, this study ロ ボ ッ ト ハ ン ド を interface し て from れ た places に い る phase と hand を つ な い で い る feeling 覚 を raw み out す た め に, remote operation だ け で な く have sharper な hand の dynamic き を automatically generated す る "half self-discipline far body contact シ ス テ ム" を open 発 す る こ と で あ る. The objective is に to けて, and the secondary outcome is が to られた. ま ず, ロ ボ ッ ト ハ ン ド を grip る ユ ー ザ の hand の dynamic き を obtain す る た め, ロ ボ ッ ト ハ ン ド の skin material の medial に configuration し て も そ の softness を loss ね な い セ ン サ を open 発 す る necessary が あ る. そ の よ う な セ ン サ と し て, conductivity シ リ コ ン ゴ ム を electrode と し て use し そ れ を of non-conductive シ リ コ ン ゴ ム に は め 込 ん だ electrostatic capacity type セ ン サ を making し た. Measuring し た electrostatic capacity か ら fondle で る, く す ぐ る の nine states such as を recognition す る LSTM (Long Short - Term Memory) モ デ ル を build し た as a result, the entire で 76.2% positive の solution rate で recognition may で あ る こ と を shown し た. こ の results は イ ン タ ラ ク シ ョ ン 2023 に て イ ン タ ラ ク テ ィ ブ 発 table to admire the recommended (PC) を who し た (full デ モ 発 in table 164, 27 が プ レ ミ ア ム transcribing さ れ, そ の in か ら プ ロ グ ラ ム committee review の に よ り upper seven (upper) 4% が who). Time に ロ ボ ッ ト ハ ン ド を interface し た body contact の た め の イ ン タ フ ェ ー ス に masato す る research も be applied し た. Place from れ た に い る hand を デ ィ ス プ レ イ に said し た occasions, hand の image は 2 dimensional に said さ れ る の に し, seaborne そ の phase の hand の instead of と な る ロ ボ ッ ト ハ ン ド は exist three yuan に す る た め, そ れ ら の に between dimensional の contradictions が じ る. こ れ に し seaborne, hand の pose を HMD (Head Mounted Display) で し, three yuan に said そ placement の の に ロ ボ ッ ト ハ ン ド を set す る こ と で dimensional の を solution す る シ ス テ ム を open 発 し た. こ の シ ス テ ム で hand を VR ま た は AR said で す る と 2 conditions, デ ィ ス プ レ イ said で す る conditions と を compare す る be 験 を be し, hand の image と ロ ボ ッ ト ハ ン ド と の 繋 が り を も sense most じ ら れ る VR conditions が high space of feeling を め る で have sharper で あ る こ と を shown し た. The work is being prepared for submission at である.

项目成果

Comparing Neural Network-Driven Algorithms that Determine Interest Similarity for People-to-people Recommendations

比较确定人与人推荐的兴趣相似度的神经网络驱动算法

• 发表时间: 2023
• 作者: Ana Quelhas;Natsuki Oka;Kazuaki Tanaka
• 通讯作者: Kazuaki Tanaka

髙木 将, 田中一晶

高木胜、田中和明

• 发表时间: 2023
• 作者: 平居 珠実;岡 夏樹;田中 一晶;CGキャラクタとの握手を可能にするロボティックVRインタフェースの開発
• 通讯作者: CGキャラクタとの握手を可能にするロボティックVRインタフェースの開発

手の接近及び多様な触覚刺激を識別する柔軟な触覚センサの開発

开发可区分手部接近和各种触觉刺激的灵活触觉传感器

• 发表时间: 2023
• 作者: 田中 遼祐;岡 夏樹;田中 一晶
• 通讯作者: 田中 一晶

ハンドトラッキングのための隠消現実感技術を用いた手の画像復元

使用隐藏现实技术进行手部跟踪的手部图像恢复

• 发表时间: 2023
• 作者: 川上 童夢;田中 一晶
• 通讯作者: 田中 一晶

生活環境に潜む子どもの事故要因検知システムの開発

开发生活环境中隐藏的儿童事故因素检测系统

• 发表时间: 2023
• 作者: 平居 珠実;岡 夏樹;田中 一晶
• 通讯作者: 田中 一晶