chinda_fall_desu’s diary

田舎の大学生です。よろしくお願いします。

小さなロボットをディスプレイとして使う(コンピュータの論文を調査㉗)

読んだ論文をまとめます。適宜修正します。


今回は以下の論文を読みます。
"UbiSwarm: Ubiquitous Robotic Interfaces and Investigation of Abstract Motion as a Display"(2017)

www.youtube.com


①どんなものか
UbiSwarmというインターフェースを作り、ユビキタスロボットインターフェス(URI)を提唱。
UbiSwarmは情報を表示する装置。入力は行えない。

②先行研究と比べてどこがすごいか
インターフェースとしてロボットを用いる。

③技術や手法の肝
・Zooidsプラットフォームを用いた。
・ロボットの動作、速度、滑らかさに対するユーザの認識を調査し、それをもとに状況に応じて動き方を変えた

④どうやって有効だと検証したか
ユーザ調査をもとに、ロボットが状況に適した動き方をするように設定したサンプルアプリケーションをいくつか開発した。
例えば、電話が鳴ると、早急な対応が必要なので、高速でスムーズなランデブー動作を行うようにした。

⑤議論はあるか
URIにはオブジェクトを移動したり操作したりする機能などのメリットがあるが、物理法則によって制約されるため、瞬間的に消すことや移動するといったことができないといったデメリットもある。

⑥次に読むべき論文
"Zooids"(2016)

(コメントいただけると嬉しいです)

小型ロボットが集まって何かを伝えてくれる(コンピュータの論文を調査㉖)

読んだ論文をまとめます。適宜修正します。


今回は以下の論文を読みます。
"SwarmHaptics: Haptic Display with Swarm Robots"(2019)

www.youtube.com

①どんなものか
小さなロボットを複数用いて触覚インターフェスをつくる。

②先行研究と比べてどこがすごいか
触覚インターフェスとして擬人化されていない複数のロボットを活用。

③技術や手法の肝
・ロボットの二次元並進と一次元回転だけを使って、力のタイプ、大きさ、および頻度が異なる触覚刺激を生成。
・可動性があるので、ロボットはさまざまな身体部分に移動し、触覚刺激を与えられる。
・複数のロボットの力を組み合わせることで「握る」などの異なる触覚パターンを作成でき、接地面積も変えられる。
・触覚インターフェスとして使うにはこれまでの分散型ロボットの力では弱すぎたので磁石と強磁性表面を使って強化。

④どうやって有効だと検証したか
ユーザ調査を行い、ロボットの数が一つ、三つ、七つの場合の影響の差が調べた。

⑤議論はあるか
・複数のロボットを使った場合でも、大きさ、形状、接触部分の材料などが異なる場合、結果が変わるだろう。
・この研究のディスプレイは触覚通知やソーシャルタッチなどの出力しか行えず、入力が行えない一方向の触覚ディスプレイ。

⑥次に読むべき論文
"Zooids"(2016)
"UbiSwarm"(2017)




(補足)
様々あるHaptic device(触覚デバイス
(1)振動を用いるもの
(2)服を用いるもの
Force Jacket: Pneumatically-Actuated Jacket for Embodied Haptic Experiences(2018)
www.youtube.com

(3)形状ディスプレイ
inFORM: Dynamic Physical Affordances and Constraints through Shape and Object Actuation(2013)
www.youtube.com

(4)手で持つもの
Wolverine: A wearable haptic interface for grasping in virtual reality(2016)
www.youtube.com

(5)ドローンを用いるもの
HapticDrone: An Encountered-Type Kinesthetic Haptic Interface with Controllable Force Feedback: Initial Example for 1D Haptic Feedback(2017)


www.youtube.com


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触ると画像の硬さが分かる(コンピュータの論文を調査㉕)

読んだ論文をまとめます。適宜修正します。


今回は以下の論文を読みます。
"Jamming user interfaces: Programmable particle stiffness and sensing for malleable and shape-changing devices"(2012)

vimeo.com


①どんなものか
物体の形状の状態遷移をコントロールするジャミングという技術をユーザーインターフェイスに適用する。

②先行研究と比べてどこがすごいか
ジャミング技術をHCIに導入した。そのために形状の変形とユーザー入力を検出する手法を考えた。

③技術や手法の肝
IRスキャンシステムによって深度とユーザのタッチを検知する。
容量性形状センシングによって変形された物体の形状を検知する。

④どうやって有効だと検証したか
4つのアプリケーションの開発。
Tunable Clay:3Dモデリング用の入力デバイス
Transparent Haptic Lens:画像の一部分にレンズを乗せ、触ることでその部分の固さが分かる。
Behind-the-Tablet Jammingタブレットの裏にジャミングを設置することで、触覚フィードバックのある入力が可能に。
ShapePhone:ユーザはデバイスの形状を変更できる。形状検知技術を取り付ければ、さまざまな異なる形状を検知できる。

⑤議論はあるか
形状をより速く変更する技術が必要。

⑥次に読むべき論文
“ClaytricSurface”(2012)

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3Dの映像を手で動かす(コンピュータの論文を調査㉔)

読んだ論文をまとめます。適宜修正します。


今回は以下の論文を読みます。
"HoloDesk: Direct 3D interactions with a situated see-through display"(2012)

www.youtube.com



①どんなものか
身体にハードウェアを装着せずに、3D映像とのインタラクションを可能にする。

②先行研究と比べてどこがすごいか
・3Dでの出力に合わせて3Dでの入力を行う。
・ユーザがデバイスを着用する必要がない。

③技術や手法の肝
・RGBカメラを使って、ユーザの頭の6自由度の姿勢を追跡し、視点に合わせた表示を行う。
Kinectを使って、物理オブジェクト(手など)を追跡するのでセンサの装着が不要。

④どうやって有効だと検証したか
ユーザ調査を行った。

⑤議論はあるか
触れることのできない領域が存在した。

⑥次に読むべき論文
“C-Slate”(2007)

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映像に物理的な形状を持たせる(コンピュータの論文を調査㉓)

読んだ論文をまとめます。適宜修正します。


今回は以下の論文を読みます。
"Sublimate: State-Changing Virtual and Physical Rendering to Augment Interaction with Shape Displays"(2013)

vimeo.com

vimeo.com

①どんなものか
形状ディスプレイと拡張現実を統合したシステム。

②先行研究と比べてどこがすごいか
グラフィックスの生成ではなく、物理的形状のレンダリングに焦点を当てている。
ARの仮想オブジェクトに形状を持たせた。物理的な形状をARによって補助させたともいえる。

③技術や手法の肝
オブジェクトの形状は2.5Dの形状ディスプレイを通じてレンダリングされる。
手で持つタブレットを使用して、ビデオシースルーARで形状表示を補助する。

④どうやって有効だと検証したか
地理空間データの可視化などのサンプルアプリケーションの製作。
実験を行い、被験者にタスクをこなしてもらった。

⑤議論はあるか
形状ディスプレイは、他の触覚入力デバイスと比べて自由度が小さい。

⑥次に読むべき論文
“HoloDesk”(2012)

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電磁石でオブジェクトを動かす(コンピュータの論文を調査㉒)

読んだ論文をまとめます。適宜修正します。


今回は以下の論文を読みます。
"The Actuated Workbench: Computer-Controlled Actuation in Tabletop Tangible Interfaces"(2002)

vimeo.com

①どんなものか
磁力を使ってテーブル上のオブジェクトを2次元で移動させるデバイス

②先行研究と比べてどこがすごいか
これまで入力に物理的なオブジェクトを用いていても、出力は音声もしくは映像だった。
このデバイスを使えば出力にオブジェクトを用いることができ、フィードバックループをつくれる。

③技術や手法の肝
64個の電磁石を使ってテーブルを作り、磁石のついたオブジェクトを動かす。
電磁石の影響があるので電磁センサは使えないため、カメラを使ってオブジェクトを追跡する。
パルス幅変調によって個々の電磁石の強度を制御でき、それによって動きを滑らかにできる。

④どうやって有効だと検証したか
システムの実装とアプリケーションの提案。

⑤議論はあるか
PsyBenchと似ているが、PsyBenchでは移動の向きを指定できなかったが、今回は指定できる。

⑥次に読むべき論文
“Bricks”(1995)

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ローラーを用いて遠隔で触覚を共有(コンピュータの論文を調査㉑)

読んだ論文をまとめます。適宜修正します。


今回は以下の論文を読みます。
"Tangible Interfaces for Remote Collaboration and Communication"(1998)

vimeo.com
vimeo.com

①どんなものか
オブジェクトを用いたインターフェスであるTUIを用いて、リモートでの共同作業をサポート。
PSyBench:電磁石を使ってオブジェクトの位置を共有する
inTouch:ローラーを使って触覚を共有する

②先行研究と比べてどこがすごいか
リモートでのマルチユーザーインタラクションが可能になるようにタンジブルインターフェースを拡張した。

③技術や手法の肝
PSyBench:格子状に配置されたスイッチを使ってオブジェクトの位置を把握し、ボードの下の電磁石によって移動する。
inTouch:ローラーの動きを位置センサによって監視し、同期する。

④どうやって有効だと検証したか
二つのアプリケーションPSyBenchとinTouchの開発。

⑤議論はあるか
物理的な世界での相互作用を用いることで、デジタルでの共同作業を手助けできる。

⑥次に読むべき論文
“The Actuated Workbench”(2002)

(コメントいただけると嬉しいです。)