Understanding a shape perception of grasping object based on its dynamics

基于物体的动力学来理解抓取物体的形状感知

基本信息

批准号：
21J12372
负责人：
橋本健
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：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、トルク出力装置の改良と人を対象とした実験を行いました。把持型の装置を使用して、人の動きに連動してトルクを出力することで、把持物体の慣性モーメントや粘性抵抗を変化させることができることが示されました。これにより、力の介入が人の把持物体に関する知覚を変化させることが可能であることが明らかになりました。特に、慣性モーメントの変化は物体の長さや大きさの知覚に、粘性抵抗の変化は環境から生じる粘り気のようなものの知覚に大きく関与していることが分かりました。この知見は、バーチャル空間内での物体の操作感の向上に応用が期待できます。さらに、国際会議でのデモ展示において、慣性モーメントが増加する条件よりも減少する条件の方が知覚しやすいのではないかという仮説が立ちました。この仮説は、装置の元々の慣性モーメントの大きさが大きすぎることに起因すると考え、トルク出力軸を3軸から1軸に減らして重量を半分にした新たなトルク出力装置を作製しました。パイロットスタディにより、慣性モーメントが増加する分も知覚しやすくなることが判明しました。さらに、人がフィードバックされた力をどのような現象に帰属させるのかについては、力の刺激だけでは個人差が大きいことが展示を通して判明しました。今後は、ヘッドマウントディスプレイを用いて視覚刺激や聴覚刺激を同時に提示し、ヒトが力の情報をどのように帰属させるかを明らかにしていきたいと考えています。

今年，我们改进了扭矩输出装置，并在人体上进行了实验。研究表明，通过使用抓取装置输出与人的运动相结合的扭矩，可以改变被抓取物体的惯性矩和粘性阻力。这表明，力干预可以改变一个人对其所抓握物体的感知。特别是，我们发现惯性矩的变化与物体长度和大小的感知显着相关，粘性阻力的变化与环境产生的粘性等事物的感知显着相关。这些知识可以应用于改善在虚拟空间中操纵物体的感觉。此外，我们假设在国际会议的演示过程中，惯性矩减小的情况比惯性矩增加的情况更容易被感知。我们认为这种假设是由于该装置的原始转动惯量太大，因此我们创造了一种新的扭矩输出装置，将扭矩输出轴的数量从三个减少到一个，重量减半。一项试点研究表明，转动惯量的增加也使其更容易被感知。此外，展览还表明，即使仅使用力刺激，人们对反馈给自己的力的现象类型也存在很大的个体差异。未来，我们希望使用头戴式显示器同时呈现视觉和听觉刺激，以阐明人类如何归因力信息。