安定性と忠実性を両立させる高解像度力覚レンダリングの開発

• Item type: Journal(1)
• 公開日: 2007-03-15
• タイトル: 安定性と忠実性を両立させる高解像度力覚レンダリングの開発
• タイトル / 言語: en
• タイトル: A Development of High Definition Haptic Rendering for Stability and Fidelity
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 特集：インタラクション技術の原理と応用
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
• 資源タイプ: journal article
• その他タイトル / その他のタイトル: バーチャルリアリティ
• 著者所属: 東京工業大学精密工学研究所
• 著者所属: 東京工業大学精密工学研究所
• 著者所属: 東京工業大学精密工学研究所
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): P&I Laboratory, Tokyo Institute of Technology
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): P&I Laboratory, Tokyo Institute of Technology
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): P&I Laboratory, Tokyo Institute of Technology
• 著者名: 赤羽, 克仁; 小池, 康晴; 佐藤, 誠
• 著者名(英): Katsuhito, Akahane; Yasuharu, Koike; Makoto, Sato
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 本研究では，ビデオレート（60 Hz～）で実行する解析法ベースの剛体を扱うVR 世界において高解像度力覚レンダリング（10 kHz の力覚提示）を行うためのシステムを提案する．力覚の安定提示だけの実現であれば，VR 世界と力覚提示装置をバーチャルカップリングにより接続し，危険な発振が発生しない低いカップリング係数で接続すればいい．しかしながら，安定提示のための実際のカップリング係数は非常に低い値しかとれず，剛体と力覚ポインタの結合度が低くなり，操作の忠実性が損なわれてしまう．また，ビデオレートという低更新周波数を10 kHz の力覚提示装置の高更新周波数にどのようにアップサンプリングをするかが問題となる．提案するシステムは，安定性と忠実性の両立を，2 段構成で約160 倍のアップサンプリングを行うマルチレートシステムである．1 段目のバーチャルカップリングにより剛体操作の安定性を，2 段目の高解像度力覚補間レンダリングによりカップリングにより失われた提示面の忠実性を補償することを目指す．また，提案システムによって実際に安定性と忠実性がどのように両立されるのかを計算機シミュレーションにより検証する．そして，実際に6 自由度の力覚提示装置を10 kHz の更新周波数で制御し安定性と提示面の力覚クオリティ（忠実性）に関する評価実験を行うことで，その有効性を示す．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: In this paper, we propose and implement a 10 kHz high definition haptic rendering that can display on general video-rate (60Hz) VR applications. Our proposal requires both fidelity and stability in the multi-rate system, which the frequency ratio approximates at 160 times. For satisfying two criteria, there are some problems to be resolved. In the view of getting only stability, we can use a virtual coupling method to link a haptic display and a virtual object. However, due to low its coupling impedance, this method isn't good for realization of fidelity and quality of manipulation. Therefore, we have developed a multi-rate system with two levels up-sampling for both fidelity and stability of haptic rendering. The first level up-sampling achieves stability with the virtual coupling, and the second level achieves fidelity with 10 kHz haptic rendering to compensate the haptic quality lost from the coupling process. We confirmed that our proposed system could achieve the stability and fidelity of haptic rendering through a computer simulation and a 6DOF haptic interface (SPIDAR-G) with a rigid object simulation engine.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AN00116647
• 書誌情報: 情報処理学会論文誌; 巻 48, 号 3, p. 1316-1325, 発行日 2007-03-15
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 1882-7764