論文の概要: A Wearable Stiffness-Rendering Haptic Device with a Honeycomb Jamming Mechanism for Bilateral Teleoperation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.03002v1
- Date: Tue, 04 Aug 2026 01:35:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-06 07:04:20.685867
- Title: A Wearable Stiffness-Rendering Haptic Device with a Honeycomb Jamming Mechanism for Bilateral Teleoperation
- Title（参考訳）: バイラテラル遠隔操作のためのハニカムジャミング機構を有するウェアラブル剛性レンダリング型触覚デバイス
- Abstract要約: HJ-Haptic触覚装置は、ハニカムジャミング機構を用いて物体剛性レンダリングを行う。
この装置は、30kPaの真空圧力を用いて、その硬さを1.15 N/mmから2.64 N/mmに変化させることができる。
真空圧力を用いることで、ガス漏れや材料故障の際の危険な結果を防止することにより、オペレーターの安全を確保できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.755649281433094
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper addresses the challenge of providing kinesthetic feedback in bilateral teleoperation by designing a wearable, lightweight (20 g), and compact haptic device, the HJ-Haptic, utilizing a honeycomb jamming mechanism for object stiffness rendering. The HJ-Haptic device can vary its stiffness, from 1.15 N/mm to 2.64 N/mm, using a 30 kPa vacuum pressure. We demonstrate its implementation in a teleoperation framework, enabling operators to adjust grip force based on a reliable haptic feedback on object stiffness. A three-point flexural test on the honeycomb jamming mechanism and teleoperated object-grasping tasks were conducted to evaluate the device's functionality. Our experiments demonstrated a small RMSE and strong correlations in teleoperated motion, stiffness rendering, and interaction force feedback. The HJ-Haptic effectively adjusts its stiffness in response to real-time gripper feedback, mimicking the sensation of direct object grasping with hands. The device's use of vacuum pressure ensures operator safety by preventing dangerous outcomes in case of gas leakage or material failure. Incorporating the HJ-Haptic into the teleoperation framework provided the reliable perception of object stiffness and stable teleoperation. This study highlights the potential of the honeycomb jamming mechanism for enhancing haptic feedback in various applications, including teleoperation scenarios, as well as interactions with extended-reality environments.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, ウェアラブルで軽量(20g)でコンパクトな触覚デバイスであるHJ-Hapticを設計し, ハニカムジャミング機構をオブジェクト剛性レンダリングに活用することにより, 双方向遠隔操作における審美的フィードバックを提供することの課題に対処する。
HJ-Hapticデバイスはその硬さを1.15 N/mmから2.64 N/mmに変化させることができる。
我々は,その実装を遠隔操作フレームワークで実証し,対象剛性に対する信頼性の高い触覚フィードバックに基づくグリップ力の調整を可能にする。
ハニカム・ジャミング機構の3点曲げ試験と遠隔操作型オブジェクト指向作業を行い,装置の機能評価を行った。
実験では, 遠隔操作動作, 剛性レンダリング, 相互作用力フィードバックにおいて, 小さなRMSEと強い相関性を示した。
HJ-Hapticは、手で握る直接物体の感覚を模倣して、リアルタイムグリッパーフィードバックに応答して、その硬さを効果的に調整する。
真空圧力を用いることで、ガス漏れや材料故障の際の危険な結果を防止することにより、オペレーターの安全を確保できる。
HJ-Hapticを遠隔操作フレームワークに組み込むことで、物体の硬さと安定した遠隔操作の信頼性が得られた。
本研究は,遠隔操作シナリオや拡張現実環境との相互作用など,触覚フィードバックを高めるハニカム・ジャミング機構の可能性を強調した。
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