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

基本信息

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

项目摘要

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．

这项研究的目的是开发一个“半自治的远程接触系统”，该系统会自动生成有效的手动移动和遥控器，以营造出通过机器人手与远程伙伴握住伙伴的感觉。为了实现这一目标，实现了以下结果：首先，为了获得握住机器人手的用户手的运动，即使将其放置在机器人手的皮肤材料中，也有必要开发一个不会损害其灵活性的传感器。这样的传感器，制造了一个电容传感器，将导电硅橡胶用作电极，并将静电电容传感器插入非电导性硅橡胶中。我们构建了一个长期的短期内存（LSTM）模型，该模型识别了九个州，例如从测得的电容中抚摸和挠痒，并表明可以识别出抚摸和挠痒痒的9个状态。该结果获得了2023年互动（推荐的PC）授予的互动演示奖（164个示威活动中有27个被授予保费，其中包括计划委员会成员授予了前7名（前4％））。接下来，我们还对通过机器人手进行身体接触的接触界面进行了研究。当对手显示在显示屏上时，对方的图像将以两个维度显示，而替换对手手的机器人手则以三个维度存在，从而导致它们之间的维度矛盾。相比之下，我们开发了一个系统，该系统通过使用HMD（头安装显示）以三个维度显示对手的数字来解决维度的矛盾，并在该位置安装机器人手。我们进行了一项实验，以将在VR或AR中展示对方的两个条件与显示在显示屏上显示对方的条件的两个条件，并表明VR条件可以有效地增强空间共享感。目前正在准备提交这项成就。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
川上童夢;田中一晶
通讯作者：
田中一晶

ロボットハンド

机器人手

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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通讯作者：
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影响因子：
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通讯作者：
佐藤信吾（埼玉大学）

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通讯作者：
Yujiro Kawamata