硬軟変化関節を備えた棒状触覚インタフェースに関する研究
Vision
We manipulate stick objects, such as chopsticks and pens, in our daily life. As the senses of the human hand are sensitive, we can recognize the characteristics of the object touching or manipulating through the stick. Then, we came up with an idea to augment the haptic experience of touching or manipulating something by controlling the property of the stick.
In this project, we extend the tactile experience with stick-shaped objects used in daily life and create new interactions by realizing stick-shaped devices that change hardness.
人間は日常生活の中で、箸やペンのような”棒状物体”を操作して生活しています。人間の手の感覚を司る脳の領域は非常に大きく、指先から得られる感触の変化を処理・知覚することで巧みな棒状物体の操作を可能にしています。我々はこの点に注目し、棒の一部分の硬さが変化させるだけで、棒を介して何かに触れる・操作する触覚体験の変化が可能だと考え、新たな触覚デバイスの開発を始めました。
本プロジェクトでは、硬さの変わる棒状デバイスを実現することで、日常で用いる棒状物体での触覚体験を拡張し、新たなインタラクションの創出を目指します。
Transtiff
We propose Transtiff, a stick-shaped device with joint stiffness control by artificial muscle mechanism. We focus on stiffness because the stick changes its overall behavior by only controlling the stiffness of its joints. We use a piston mechanism that uses a small motor to compress the liquid in a flexible tube to control the stiffness of the joint.
私たちは、人工筋肉機構による関節硬軟制御が可能な棒状デバイス“Transtiff”を提案します。棒状物体は関節の硬さを制御するだけで、全体的な挙動が変化して手掌部から感じる触覚が大きく変化するため、Transtiffはダイナミックな触覚変化を提供します。小型のモータを利用したピストン機構によって柔軟なチューブの中で液体を圧縮することで、関節部分の硬軟制御を可能にしています。
Video
Achievement
- 小倉 歩, 伊藤 弘大, 伊藤雄一, “人工筋肉機構による硬軟変化関節を備えた棒状インタフェースの提案,” 情報処理学会研究報告, Vol. 2022-EC-65, No. 42, pp. 1-4, Sep. 2022.
https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=202202254866940716 - Ayumu Ogura, Kodai Ito, Yuichi Itoh, “Transtiff: A Stick Interface with Various Stiffness by Artificial Muscle Mechanism,” UIST ’22 Adjunct: Adjunct Proceedings of the 35th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology, Article No. 54, pp. 1-3, Oct. 2022.
https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3526114.3558777 - Ayumu Ogura, Kodai Ito, Shigeo Yoshida, Kazutoshi Tanaka, Yuichi Itoh, “Transtiff: Haptic Interaction with a Stick Interface with Various Stiffness,” ACM SIGGRAPH 2023 Emerging Technologies. 2023.
https://doi.org/10.1145/3588037.3595402 - Innovative Technologies 2023 選出 および NEDO賞受賞.
https://dcexpo.jp/i-tech/news/innovative-technologies-2023/
https://dcexpo.jp/i-tech/news/i-tech2023_special-prize/ - 小倉 歩, 伊藤 弘大, 吉田 成朗, 田中 一敏, 伊藤 雄一, “Transtiff: 人工筋肉機構による硬軟変化関節を備えた棒状触覚デバイスの提案,” インタラクション2024論文集, 登壇発表 および インタラクティブ発表賞（一般投票）受賞.