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Active Measurement of Surface Texture Including Visual, Tactile, and Warm/cool sensations Using Single MEMS Sensor

Research Project

Project/Area Number 17K17737
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Perceptual information processing
Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

Masayuki Sohgawa  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70403128)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords触覚センサ / 温冷覚センサ / 質感計測 / 複合センサ / マイクロセンサ / 感性評価 / MEMS / 質感 / マルチモーダルインターフェース / 感性情報学 / 電子デバイス・機器 / マイクロマシン / 知能機械
Outline of Final Research Achievements

This work is aimed that surface texture including tactile and warm/cool sensation can be evaluated quantitatively by approaching and contact of the MEMS combination sensor with sensitivity to contact force, temperature, and light. Sensitivity and water and chemical resistance were improved by optimization of shape and material of the contact bump of the sensor. Action and contact force by human touching were measured and similar measurement system was constructed using the sensor. Furthermore, correlativity between measurement results using the sensor and scores of texture evaluation in human sensory test and it was demonstrated that extracted sensor data have strong correlation with sensory scores.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果は、これまで人を使った評価に頼ることが多かった物体の触り心地、見た目、温かさなどの質感を、一つの小型センサチップにより数値化できることを示唆したものである。これにより、例えば衣服などの着心地のデータ化や人が道具を扱うときの感覚などを可視化でき、これらの情報伝達の円滑化や遠隔への伝送、あるいは感覚提示装置との組み合わせで仮想的に質感を伝えることが将来的に可能になると考えている。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (38 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 2 results) Presentation (29 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 触覚センサによる多層柔軟物モデルの計測と有限要素解析2019

    • Author(s)
      木藤潤, 阿部祐太, 佐藤周平, 安部隆, 野間春生, 寒川雅之
    • Journal Title

      電気学会論文誌E

      Volume: 139

    • NAID

      130007657526

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Texture Evaluation for Planed Surface of Polyoxymethylene Resin by Measuring Surface Shape and Color with Light and Strain Sensitive Tactile Sensor2018

    • Author(s)
      難波勇太, 安部隆, 寒川雅之
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines

      Volume: 138 Issue: 6 Pages: 250-256

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.138.250

    • NAID

      130007382575

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
    • Year and Date
      2018-06-01
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  • [Journal Article] Surface Texture Characterization Using Optical and Tactile Combined Sensor2018

    • Author(s)
      Kenta Takahashi, Takashi Abe, Masanori Okuyama, Haruo Noma, Masayuki Sohgawa
    • Journal Title

      Sensors and Materials

      Volume: 30 Pages: 1091

    • DOI

      10.18494/SAM.2018.1786

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Miniaturization and High-Density Arrangement of Microcantilevers in Proximity and Tactile Sensor for Dexterous Gripping Control2018

    • Author(s)
      Ryoma Araki, Takashi Abe, Haruo Noma, Masayuki Sohgawa
    • Journal Title

      Micromachines

      Volume: 9 Issue: 6 Pages: 301-301

    • DOI

      10.3390/mi9060301

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  • [Journal Article] 光・ひずみ複合触覚センサを用いたポリオキシメチレン樹脂の表面形状・色計測による質感評価2018

    • Author(s)
      難波 勇太、安部 隆、寒川 雅之
    • Journal Title

      電気学会論文誌. E, センサ・マイクロマシン部門誌

      Volume: 印刷中

    • NAID

      130007382575

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  • [Journal Article] Electromotive Manipulator Control by Detection of Proximity, Contact, and Slipping Using MEMS Multiaxial Tactile Sensor2018

    • Author(s)
      ARAKI RYOMA、ABE TAKASHI、NOMA HARUO、SOHGAWA MASAYUKI
    • Journal Title

      Electrical Engineering in Japan

      Volume: 204 Issue: 2 Pages: 44-49

    • DOI

      10.1002/eej.23098

    • NAID

      210000177934

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    • Author(s)
      梅木 尚、野沢 瑛斗、奥山 雅則、野間 春生、安部 隆、寒川 雅之
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines

      Volume: 137 Issue: 5 Pages: 146-150

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.137.146

    • NAID

      130005631771

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
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  • [Journal Article] Electromotive Manipulator Control by Detection of Proximity, Contact and Slipping Using MEMS Multi-axial Tactile Sensor2017

    • Author(s)
      荒木 凌馬、安部 隆、野間 春生、寒川 雅之
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines

      Volume: 137 Issue: 7 Pages: 212-217

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.137.212

    • NAID

      130006832176

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
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      志和昂, 難波勇太, 安部隆, 寒川雅之
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      菅史賢, 藤橋智哉, 阿部由杜, 安部隆, 寒川雅之
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      高橋拓海, 富田亮, 安部隆, 鳴海敬倫, 寒川雅之
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      兒玉崇行, 安部隆, 三谷篤史, 寒川雅之
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  • [Presentation] Tactile Sensor Using Microcantilever Embedded in Fluoropolymer for Water and Ethanol Resistance2019

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      Takumi Takahashi, Shuhei Sato, Takashi Abe, Haruo Noma, Masayuki Sohgawa
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      The 20th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers 2019 - EUROSENSORS XXXIII)
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  • [Presentation] 柔軟物把持制御用近接触覚センサの接触部形状の検討とカンチレバーの小型高密度配置による荷重分布計測2018

    • Author(s)
      菅史賢, 荒木凌馬, 安部隆, 野間春生, 寒川雅之
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
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  • [Presentation] Suppression of Deformation for Gripping Soft Objects Using Miniature Tactile Sensor with Hemisphere PDMS2018

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      Fumitoshi Suga, Ryoma Araki, Takashi Abe, Haruo Noma, Masayuki Sohgawa
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      The 9th Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology (APCOT 2018)
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    • Author(s)
      高橋春暁, 難波勇太, 安部隆, 寒川雅之
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      平成30年度電気学会センサ・マイクロマシン部門総合研究会(フィジカルセンサ研究会)
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  • [Presentation] 触覚センサと質感定量評価の試み2018

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      寒川雅之
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      第5回 EIIRIS インテリジェントセンサ・MEMS研究会
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      Harutoshi Takahashi, Yuta Namba, Takashi Abe, Masayuki Sohgawa
    • Organizer
      The 12th Japan-Korea Conference on Ferroelectrics
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      木藤潤, 阿部裕太, 佐藤周平, 安部隆, 野間春生, 寒川雅之
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      佐藤周平, 安部隆, 寒川雅之
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      高橋春暁, 難波勇太, 安部隆, 寒川雅之
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      米原洸平, 木藤潤, 藤橋智哉, 高橋春暁, 安部隆, 丹羽英二, 寒川雅之
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      菅 史賢、荒木 凌馬、安部 隆、野間 春生、寒川 雅之
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      佐藤 周平、安部 隆、寒川 雅之
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      菅 史賢、荒木 凌馬、安部 隆、寒川 雅之、野間 春生
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      Ryoma Araki, Fumitoshi Suga, Takashi Abe, Haruo Noma, Masayuki Sohgawa
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      Fumiya Sato, Takashi Shiwa, Kenta Takahashi, Takashi Abe, Masanori Okuyama, Haruo Noma, Masayuki Sohgawa
    • Organizer
      The 19th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers2017)
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      菅 史賢、荒木 凌馬、安部 隆、野間 春生、寒川 雅之
    • Organizer
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    • Author(s)
      寒川雅之, 他23名
    • Total Pages
      281
    • Publisher
      情報機構
    • ISBN
      9784865021509
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2020-03-30  

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