★メタバース・VR環境をはじめ、様々な応用展開が期待されているハプティクス技術！

★触覚提示を効果的に用いるために必要となる基礎知識を、最新動向もふまえ解説します！

ハプティクス（力触覚）技術・

ハプティックインタフェースの

基礎とその応用の勘所

【提携セミナー】

主催：株式会社情報機構

昨今、メタバースを始めHMD VR(ヘッドマウントディスプレイを用いたバーチャルリアリティ)環境が普及しているが、その用途は手で触れられる物体が関わらないコミュニケーションとエンタテインメントに限られている。これは現在のHMD VR環境の触覚提示がコントローラーの振動に限られていることと、提示される振動情報が不十分なことが要因だと考えられる。

巷では、触覚提示についての知識が普及しておらず、スタートアップが提案する触覚VRデバイスにも的はずれなものが多く見られる。また、振動提示を効果的に用いたアプリケーションがある一方、そうでないものも多い。

ハプティクス（力触覚技術）は、VRに加え、音楽鑑賞や情報の通知にも利用されており、様々な応用展開が期待されているが、その効果的な利用にはハプティクスの基礎知識が必要となる。

本セミナーでは、まず、触覚提示のためのヒューマンインタフェースデバイスの設計に必要となる、触覚、触察と把持、モータを始めとしたアクチュエータと力や振動を伝達する機構についての基礎知識を説明する。

次に、バーチャルリアリティ応用のためにデバイスを用いて効果的な提示をするために必要となる、触察や把持操作の際に生じる物理現象とそのリアルタイムシミュレーションとハプティックレンダリングについて解説する。

最後に、VR等への応用に迫真性、臨場感を与えるための、手の触覚に限らない体性感覚への振動の提示、振動による情報伝達についても触れる。

◆受講後、習得できること

１．効果的なハプティックインタフェースの設計に必要な知識

• 触覚と体性感覚の基礎知識
• ハプティックインタフェースの設計に必要な機構と力学と制御とその特性

２．VR、テレプレゼンス、テレオペレーションにおいて、材質を始めとした物の特性の提示や把持操作を可能にするために必要な知識

• 触察（アクティブタッチ）と把持操作の特性・制御
• 指先で生じる接触と摩擦の現象とそれにより生じる触覚手掛り、及びVR等での再現方法

◆受講対象者

• ハプティックインタフェースに携わっている方、応用先として考えている方、そのアプリケーションに携わっている方。
• VRでの物体の表現と操作、VR迫真性や臨場感にお困りの方。
• テレプレゼンス、テレオペレーションでの操作性や触覚手掛りの不足でお困りの方。
  等

担当講師

東京工業大学 科学技術創成研究院　未来産業技術研究所　准教授 博士（工学） 　長谷川 晶一 先生

＊ご略歴：
1997年東京工業大学工学部電気電子工学科卒業．
1999年同大学大学院知能システム科学専攻修士終了．
同年ソニー株式会社入社．
2000年東京工業大学精密工学研究所助手．
2006年9月博士(工学).
2007年電気通信大学知能機械科准教授．
2010年東京工業大学精密工学研究所准教授現在に至る．
EuroHaptics 2004，EuroGraphics 2004，ACE2005, 2012 Best Paper Award，日本バーチャルリアリティ学会論文賞，貢献賞など受賞．
日本バーチャルリアリティ学会，日本ロボット学会，計測自動制御学会，情報処理学会各会員．物理シミュレーション，力触覚，キャラクタモーション，ヒューマンインタフェースロボット，エンタテインメント工学の研究に従事．

＊ご専門および得意な分野・研究：
ハプティック(触覚)インタフェース、ハプティックレンダリング、物理エンジン、バーチャルリアリティシステムの設計、開発、評価。

＊本テーマ関連のご活動：
バーチャルリアリティ学会理事 2011-2014, 2018-2022
バーチャルリアリティ学会編「バーチャルリアリティ学」4章分著

セミナープログラム（予定）

1.効果的なハプティックインタフェースの設計に必要な知識
1.1 触覚と体性感覚の基礎知識
1) 触覚受容器
a) 4種の受容器
b) 周波数特性と空間特性
c) 有毛部
d) 触覚C繊維
2) 体性感覚
a) 腱や関節の受容器
3) 錯覚からわかること
a) 誤差の大きい体性感覚
b) 視覚による補正
c) 皮膚感覚の性能
1.2 ハプティックインタフェースの設計に必要な機構と力学と制御とその特性
1) 機構の周波数特性を考える
2) アクチュエータ
3) 伝達機構
4) 制御の戦略
1.3 ハプティックインタフェースの設計
1) 外力の提示は必要か？
2) 透明性と周波数特性

2. 物体の運動・材質特性の提示や把持操作を可能にするために必要な知識
～VR、テレプレゼンス、テレオペレーションにおけるハプティクス再現～
2.1 形・材質と運動のハプティックレンダリング
1) 接触判定
2) Proxy、Tool、Virtual coupling
3) 物理エンジン
2.2 触察（アクティブタッチ）と把持操作の特性・制御
1) 対象と触察の運動の関係
2) 動かして初めて分かること
3) 把持の分類
4) 把持力の調整
5) 滑りの手掛り
2.3 指先で生じる接触と摩擦の現象とそれにより生じる触覚手掛り、及びVR等での再現方法
1) 接触時に生じる振動
2) 摩擦の物理
3) 滑りで生じる振動
4) 触覚手掛り・把持の再現方法
2.4 VRで物体を触覚提示する手法のまとめ
1) 既成の物理エンジンを使うには
2) 現実に近い振動提示で操作を助ける

3.VR等に迫真性、臨場感を与える振動・ハプティクス提示
3.1 肌で感じる振動
1) 現実の音楽聴取で生じる現象
2) 振動を発生させる現象、振動の伝わる経路
3.2 振動で伝わること
1) 加速度センサで計測でき、振動子で提示できること
2) 言葉にしやすいことを伝える視覚と言葉にならないことを伝える触覚

＜質疑応答＞

公開セミナーの次回開催予定

開催日

2022年11月21日（月）　12:30-16:30

開催場所

Zoomによるオンラインセミナー

受講料

【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】：1名41,800円(税込、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき30,800円

【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】：1名47,300円(税込、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

　●録音・録画行為は固くお断り致します。

オンライン配信のご案内

★　Zoomによるオンライン配信

については、こちらをご参照ください

備考

●配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
　（開催1週前～前日までには送付致します）。
＊準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
（土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）

●当日、可能な範囲で質疑応答も対応致します。
（全ての質問にお答えできない可能性もございますので、予めご容赦ください。）
●本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり
無断での録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止致します。

お申し込み方法

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