Research
「振ってみる」インタラクション
プロトタイプ 1: 内容物の推定(1) [2002-2003]
箱やビンを振ると中身の量や性質がわかる。このようなインタラクションをVRとして実現するデバイスについて検討し、プロトタイプとして、小物体の入った箱を仮想的に実現するデバイスを試作した。ユーザが箱を 振る動作を加速度センサにより計測し、これをもとに仮想の小物体と箱との衝 突をシユレートして、ソレノイドアクチュエータ(電磁石)によって衝撃を提示する。被験者を用いた評価により、現実に近い表現が可能であることが確認された。
アイディア デバイス
futte1デバイスの操作の様子
  1. Y.Sekiguchi, K.Hirota, M.Hirose: Haptic Interface Using Estimation of Box Contents Metaphor; Proc. ICAT2003, 197-202, 2003.12.
プロトタイプ2: 慣性力の提示 [2006-2008]
「振ってみる」インタラクションの基本は、ユーザが箱に与える運動とそれに伴う慣性力との関係性にある。そこで、慣性力を提示するデバイスとその制御システムについて検討した。このプロトタイプでは、振り小型の機構により慣性力を発生する。箱に作用する外力(手からの力)の推定、VRモデルに基づく箱の加速度の計算、これを実現するトルクの計算からなる制御ループにより、インタラクションが可能になる。
デバイス 制御系
furu1Without Control
furu2Rigid Body
furu3Box with an Object Inside
  1. K. Hirota, Y. Sekiguchi: Inertial force display - concept and implementation; Proc. ISUC2008, 281-284, 2008
  2. Koichi Hirota, Yuichiro Sekiguchi: Transmission of Information Through Haptic Interaction; Proc. HCII 2009, LNCS 5622, 313-317, 2009
プロトタイプ3: 内容物の推定(2) [2012-2013]
よりコンパクトな機構で慣性力を提示するデバイスを試作した。箱の中に剛物体が入っているモデルを用いて、中身の重さ、箱と中身の衝突の反発係数および運動の摩擦係数などを変化させ、被験者に弁別させる実験を行った。その結果、パラメータの変化の認識が可能であることが確認された。
デバイス モデルパラメータの弁別
  1. Yasuhiro Tanaka, Koichi Hirota: Shaking a box to estimate the property of content; Proc. EuroHaptics 2013, 564-576, 2013 (poster)
プロトタイプ4: デバイスと制御 [2013- ]
慣性力の提示は重心の移動の提示と等価である。本研究では、力出力の特性改善と重心移動範囲の拡大を目的として新たなデバイスを開発した。現在、このデバイスによる提示と実物との比較の実験を行っている。具体的には、剛物体の入った箱、水の入ったボトルについて、これと同様の状況をデバイスにより提示し、内容物の重さの弁別特性について、実物とデバイスとで評価している。
デバイス 「振ってみる」操作
furu4デバイス
  1. Takeshi Yamamoto, Koichi Hirota: Device for Estimating Weight and Material of Contents of Boxes by Shaking; Proc. EuroHaptics 2014, (in Press), 2014