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UC-win/Road ハプティクスプラグイン ハプティクスデバイス連携・仮想オブジェクトとの直感的なインタラクション

概要

UC-win/Roadハプティクスプラグインの目的は、VRシミュレーションに触覚をもたらすことです。 WEART社のTouchDIVERハプティックグローブ（図1）をUC-win/Roadと連携させることで、ユーザは、バーチャルのオブジェクトに触れたとき、反力やオブジェクトの材料特性に対応する温度や表面の質感などの触覚フィードバックを体験することができます。

 

 

 

このプラグインの用途としては、物理的に限られたスペースでの手作業のトレーニング、評価、最適化があります。このプラグインの利用により、トレーニング効果の向上や危険なリスクの軽減、さらには職場の人間工学の改善が可能になります。

開発

ハプティックグローブと通信するために、WEART C++ SDKを使用してインターフェースアプリケーションを開発しました。このインターフェースは、ユーザの指の動きを追跡し、触覚効果（力、質感、温度）を生成し、TCPソケットを介してハプティックグローブプラグインと通信します。システムアーキテクチャを下に示します。

 

 

さらに、仮想環境におけるユーザの手を視覚的に表現するために、バーチャルハンドモデルを開発し、ユーザが物体を押したり、手で直接掴んだり、動かしたり、離したりできるようにしました。

 

 

プラグインの初期バージョンでは、ユーザが操作するオブジェクトのアニメーションに単純な物理演算を使用しました。今後の開発では、VRオブジェクトの物理的挙動を改善する物理エンジンの統合に焦点を当て、VR体験のリアリズムと没入感を高めることを目指す予定です。

アプリケーション

ハプティックグローブシステムをフォーラムエイト デザインフェスティバル2024で発表し、試用した参加者から高い評価を得ました。デモでは、配送ハブのレイアウト最適化の応用シナリオの例を示しました。デモは、作業員が仕分け台から箱をピックアップし台車に積み込む作業を、作業者が左へ90度の回転が必要なレイアウトと箱を横方向に移動させるレイアウトの2種類のレイアウトで行いました。この2つのレイアウトでの作業により作業効率や人間工学的にどちらが優れているかを比較することができました。

 

このハプティクスシステムは、さまざまな産業における作業訓練、パフォーマンス評価、人間工学的研究など幅広い分野での利活用が可能になり得るシステムです。今後も要望を取り入れると共に開発を継続していきますので是非ご期待ください。

(Up&Coming '25 新年号掲載)

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