配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

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配分額：17680000円 （ 直接経費：13600000円 、 間接経費：4080000円 ）

本研究では、(A)摩擦モデルを構築し、(B)摩擦振動と滑りの計測に基づいてパラメータ同定し、(C)部分滑りの提示装置とその制御手法を確立する。これらを(D)把持操作VR環境に組込み、(E)器用さと質感の評価を行うことを計画している。
2021年度は、昨年度実現したLuGreモデルに固着時間依存性を組み込み、これを用いたハプティックレンダリングを実現した。部分滑り、ヒステリシス特性、Stribeck効果、粘性摩擦に加えて、固着時間に応じた静止摩擦力の増加を再現できるため、摩擦時のスティックスリップの発生頻度がより現実に近づいたように見える。
(B)の計測のため、摩擦対象を固定する台に抗力と接線力を計測するための力センサを、手首、指先に加速度センサを取り付け、手首の変異をカメラで撮影しつつ計測する装置を作成した。一つの摩擦対象についてデータを取得し、固着時間依存性を組み込んだLuGreモデルのパラメータをCMA-ESを用いて同定することを試みたところ、物理的に妥当でないパラメータが求まる場合もあり、修正を続けている。
さらに、(D)の恥操作VR環境について、グリップに超小型の1軸力センサを2つ取り付け、合力から3指の把持力を求め、これを反映させた3指による把持操作VR環境を構築した。解析法の物理エンジンを把持対象の運動のシミュレーションだけでなく、提示力計算のためのバーチャルカップリングにも用いたため、安定した把持操作を実現することができた。

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配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）

行動決定AIからの簡単な指示だけで状況に応じた多様な反応を自動で行わせることができ、なおかつ魅力的な動作を直感的な方法でデザインできる動作生成エンジンを実現することは、魅力的なコミュニケーションエージェントを実現する上で重要性が高い。
そこで、身体部位の位置・姿勢到達運動を単位とし、逆運動学と物理演算によって到達運動により全身の身体動作を生成する身体動作生成エンジンの実現、従来のアニメーション手法で作られた動作データを到達運動列によるアニメーションに変換する手法、および提案エンジンにおいて失敗と修正の繰り返しであるマイクロスリップを自動生成することで状況に応じた変化を与える手法の検討を行った。

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配分額：17680000円 （ 直接経費：13600000円 、 間接経費：4080000円 ）

指で物体を擦る際には固着滑りによる振動が生じ、これが物体の材質感に影響することが知られている。本研究は、物理モデルを構築し、シミュレーションすることでこれを再現することを目的とする。期間内には、現実の触察時と同等の振動波形を生成可能な、指と物体のシミュレーションモデルを構築した。また、４つの素材について計測した振動波形からモデルのパラメータを同定し、これを用いたレンダリングにより質感をある程度再現できることを確かめた。また、シミュレーションモデルに指先や物体表面の形状変形を含めるために、柔軟変形物体のシミュレーションとハプティックレンダリングの手法を提案した。

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配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

物理エンジンを用いた身体制御モデルにより会話動作を生成する手法を実現すると同時に、会話動作生成モデルを逆に用いることで実会話動作を分析し、複雑な会話動作の生成モデルを獲得する手法の実現を目指した。
身体の動力学を再現し自然な動作を生成する手法として、物理エンジンを用いて近似的なトルク変化最小軌道を生成する簡便な動作生成手法を実現した。実会話動作を基に動作生成手法の振る舞いを人力で調整するための開発環境の実現も行った。表情や抑揚について会話データを基にした学習手法の実現も行った。
また、見る位置によって視線の向きが異なって見え、特定方向にのみアイコンタクトを生じさせる安価なディスプレイを実現した。

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