东京大学、庆应义塾大学和丰桥技术科学大学组成的研究团队成功进行了一项让人感觉在虚拟现实（VR）空间中的机械臂就像是自己身体的一部分的实验。通过把在VR空间中移动的机械臂认知为自己的新手臂，实现了虚拟空间物体的“身体化”。这将有望促进机器人的开发，用来弥补人类失去的身体功能，或者执行个人难以完成的任务等。
佩戴头戴式VR终端，两支机械臂进入视野（图片截取自论文视频）（供图：东京大学）
新开发的系统由头戴式VR终端、捕捉身体动作的传感器，以及根据在VR空间执行的任务等向脚部传递振动的器件构成。传感器安装在头部、腰部及双手和双脚处，VR空间的替身的动作与使用者本人的动作联动。VR画面上显示两条机械臂，可以通过脚部动作操作。
16名20～30多岁的受试者参加了此次实验。执行的任务是反复练习“用机械臂触摸画面上显示的球”约15分钟。可以通过传递到脚部的振动来确认是否触摸到了球。
通过脚部动作操作VR画面上的机械臂（供图：东京大学）
参与者在练习后回答了问卷调查。对14个项目划分了7个等级进行了评价，例如感觉机械臂像自己的手臂还是感觉增加了新的手臂等。结果显示，部分参与者感觉机械臂像是自己身体的一部分，并且有强烈的按照自己的意愿动作的感觉。
另外还发现，练习之前和练习之后对机械臂周围空间的感知也发生了变化。在这个实验中，研究人员在VR画面上下左右的位置瞬间投射一个球的同时向左右脚背或脚心施加振动，让参与者回答感觉到的振动位置。
由此发现，经过练习后，球在画面上显示的位置会影响回答。根据画面上显示球的位置与振动脚部的位置之间的关系，回答需要更长的时间。原因被认为是，随着感觉机械臂变成身体的一部分，根据球与机械臂的视觉位置关系想象的对脚部的刺激与实际刺激产生矛盾，导致大脑混乱。
这种感知变化在那些在问卷调查中回答感觉自己的手臂增加的参与者中更为常见。
此次实验利用VR验证的“身体化”还可以应用于真实的机器人。例如，它有望促进机器人的发展，这些机器人可以在施工现场等协助完成一个人难以完成的工作，或者为身体残疾的人提供新的腿和手。
主导研究的东京大学研究生荒井谦表示：“真正的机器人的动作（与操作之间）会产生延迟，很难评估能否将其作为身体的一部分。但此次通过VR，我们能够科学地验证了这一点”。今后打算利用在VR空间取得的成果加速真实机器人的开发。
日文：藤井宽子，《日经产业新闻》，2022/7/13
中文：JST客观日本编辑部
