TorsionCrowds: Multi-Points Twist Stimulation Display for Large Part of the Body
回転の⽪膚せん断変形に基づく分布型触覚ディスプレイの設計
論⽂概要
本研究では複数の回転する接触⼦を⽤いて⽪膚をせん断変形させる分布型の触覚ディスプレイを提案する．⽪膚のせん断変形は⼒の感覚を誘発し，⾃⼰運動感覚や⾃⼰受容感覚への影響が確認されている．本稿で提案する装置は⽪膚にせん断変形の空間的な分布を形成し，⾼い⾃由度での感覚提⽰を実現する．本装置の設計論について述べ，⼼理物理実験に基づいて，連続的な刺激の分布を⾼いダイナミックレンジで提⽰可能な装置を設計した．
特筆すべき研究成果
これまで，複数の触覚提⽰素⼦が搭載されている分布型の触覚ディスプレイは空間的な感 覚提⽰を⽬的として振動素⼦が主に⽤いられてきた．本装置は振動とは異なり，⼒感覚を空間的に分布させることで提⽰可能な感覚を拡張している．
本研究はSIGGRAPH2020 Emerging Technologies に採択された他，Asia Digital Art Award エンターテインメント部 ⾨にて優秀賞を受賞した．
今後の展望・応⽤＋社会実装の可能性
本⼿法を着座型の装置として応⽤することで，臀部や背部に⼒感覚の分布を形成し，移動感覚を提⽰，変調できる可能性がある．また，軽量なモータを採⽤し装着可能にすることで，⾝体運動に伴う感覚を提⽰できる可能性がある．前者はエンターテインメント施設等で体験を拡張することが期待でき，後者は運動教⽰システムやリハビリテーションへの応⽤が期待できる．
主要成果論⽂
堀江 新, 下林 秀輝, ⿑藤 寛⼈, 稲⾒昌彦 ⽇本バーチャルリアリティ学会論⽂誌 Vol. 25, No. 4, 2020.
Humans perceive mechanical phenomena on the skin from the distribution of stimuli. In this paper, we propose TorsionCrowds, a novel tactile display that presents force stimulus distribution over a large area of the body. The system consists of multi-channel twist skin deformation modules and the passive mechanisms for fitting to the human body curve. By stimulating elements arrangement based on perceptual experiments, the user can perceive continuous force distribution in a large area of the body sharply with a high dynamic range of intensity. In the demonstration, the user can experience the force distribution from the system suitable for each scenario such as visual haptization, self-motion presentation, proprioception substitution.
- Arata Horie, Hideki Shimobayashi, and Masahiko Inami. 2020. TorsionCrowds: Multi-Points Twist Stimulation Display for Large Part of the Body. In ACM SIGGRAPH 2020 Emerging Technologies (SIGGRAPH ’20), 1–2. https://doi.org/https://doi.org/10.1145/3388534.3407303