HapBelt: Haptic display for presenting vibrotactile and force sense using belt winding mechanism

Abstract

VRやナビゲーションへの応用を目的として、我々は「コンパクトさ」、「低エネルギー消費」、「高忠実な振動と力覚の同時提示」、「身体各所への拡張可能性」を備えた触覚提示手法として、DCモータで軽量なベルトを介して皮膚を駆動する触覚ディスプレイを提案する。2つのDCモータにAC信号を印加することによりベルトを振動させ、ベルトに接触している皮膚に直接振動提示を行う。またモータにDC信号を印加し、ベルトの巻取りによって皮膚変形を発生させることで力覚提示を行う。これらを組み合わせることで振動と力覚を同時に提示することが可能となる。本デバイスはシンプルな構造で大面積への提示が可能なため、様々な部位への応用が考えられる。本稿ではスマートフォン、手首、頭部のためのデバイスとその応用例を示す。We developed a haptic display that drives the skin via a lightweight belt with a DC motor. AC signals to the two DC motors generated vibration of the belt, and the vibration is directly presented to the skin in contact with the belt, while DC signals to the motors wind up the belt, and force sense is presented by causing skin deformation. By combining these two driving modes, high-fidelity vibration and directional force sensation can be presented simultaneously, with compact and low energy setups, which can be extended to various parts of the body.

Related Publication

  1. 中村, Yem, 梶本:モバイルデバイスのためのベルト巻取り機構を用いた 省エネルギーでの振動提示,日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017,2017.5,ビックパレットふくしま.[pdf] ポスター発表
  2. T. Nakamura, V. Yem, H. Kajimoto, "Energy-Efficient Vibrotactile Presentation for Mobile Devices Using Belt Winding", Work-in-Progress Session, IEEE World Haptics Conference 2017, June 6-9, 2017, Munich, Germany.[pdf]
  3. T. Nakamura, V. Yem, H. Kajimoto: HapBelt: Haptic display for presenting vibrotactile and force sense using belt winding mechanism., ACM SIGGRAPH ASIA 2017 Emering Technologies, Article No. 7,(2017).[pdf]
  4. 中村,ヤェム,梶本:ベルト巻取りを用いた広帯域省エネルギー振動提示,情報処理学会論文誌,Vol.59,No.5,pp.1386-1393,2018.
  5. 中村拓人,Vibol Yem, 梶本裕之:HapBelt: ベルト巻取り機構を用いた広帯域振動及び力覚提示装置,CEDEC2018. [link]