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Tactile feedback device integrated smart wear for training

Research Project

Project/Area Number 19H04147
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Takamatsu Seiichi  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20635320)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
KeywordsMEMS / 電子テキスタイル / センサ / ウェアラブル / IoT / 触覚フィードバック / 実装構造 / 伸縮性センサ / 振動刺激 / 導電性ポリマー / ビアホール / ウェアラブルデバイス / トレーニング / VR / MEMS
Outline of Research at the Start

MEMS加速度センサで初心者の動きを検知し、触覚アクチュエータ(振動モーター)で手や腕に正しい身体の動きを伝えるセンサ、触覚デバイス集積化スマートウェアの製造技術を開発する。特に、実装機と3Dプリンターが融合させた新しい電子テキスタイル製造装置を開発する。開発した製造技術により、スマートウェアを試作する。試作したスマートウェアによりVRを用いた技能トレーニングへの応用を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to integrate the function of " teaching movement by taking hands" into VR skill training, which cannot be done by visual and auditory senses only.Firstly, we developed a smart wear that integrates a MEMS sensor that detects body movements and a vibration motor that provides vibration feedback. Especially, a via-hole interposer structure was developed as a wiring mounting structure on fabric that can withstand low temperatures and expansion. Our structure can withstand expansion and contraction of 30%. Using this structure, we developed a suit that enables sensing and tactile feedback. Secondly, we constructed a sensing and feedback system that works in conjunction with VR images using the developed smart wear and Unity, a VR image software.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的な意義は,VR用にスマートウェア実装構造を開発したことである.特に,ヤング率が大きく異なる材料間での材料力学特性に着目し,曲げや伸縮に強いデバイス実装構造を開発したことである.さらに,衣服に実際にセンサや振動モータを実装し,VR用ウェアを開発した.このウェアは,人の動きにより起こる伸縮に耐える特性を持つため実用的であり,今後トレーニングシステムへの実用化などを通じて社会貢献が可能であると考えられる.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Relationship between Thermal Stability and Structure of MEMS Cantilevers Embedded in an Elastomer2021

    • Author(s)
      Takeshita Toshihiro、Makimoto Natsumi、Kobayashi Takeshi、Takamatsu Seiichi
    • Journal Title

      Sensors and Materials

      Volume: 33 Issue: 3 Pages: 1073

    • DOI

      10.18494/SAM.2021.2915

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • Year and Date
      2021-03-24
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fabrication of Highly Stretchable Strain Sensor Fiber by Laser Slitting of Conductive-polymer-coated Polyurethane Film for Human Hand Monitoring2021

    • Author(s)
      Takamatsu Seiichi、Minami Kanon、Itoh Toshihiro
    • Journal Title

      Sensors and Materials

      Volume: 33 Issue: 3 Pages: 1091

    • DOI

      10.18494/SAM.2021.2950

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • Year and Date
      2021-03-24
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Highly Stretchable Vertical-wavy Cu Interconnects Fabricated by a Micro-corrugation Machine and a Pre-stretched Silicone Rubber Substrate2020

    • Author(s)
      Okuda Shinji、Yamamoto Michitaka、Takamatsu Seiichi、Itoh Toshihiro
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines

      Volume: 140 Issue: 7 Pages: 186-187

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.140.186

    • NAID

      130007867728

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
    • Year and Date
      2020-07-01
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Long wavy copper stretchable interconnects fabricated by continuous microcorrugation process for wearable applications2020

    • Author(s)
      Yamamoto Michitaka、Karasawa Ryu、Okuda Shinji、Takamatsu Seiichi、Itoh Toshihiro
    • Journal Title

      Engineering Reports

      Volume: 2 Issue: 3 Pages: 121431-121438

    • DOI

      10.1002/eng2.12143

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      遠藤聡志,高松誠一,伊藤寿浩
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      高松誠一,伊藤寿浩
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      エレクトロニクス実装学会2022春季大会
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      2022 International Conference on Electronics Packaging (ICEP 2022)
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      精密工学会学術講演会 2021春季大会
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      中川 潤哉, 高松 誠一, 伊藤 寿浩, 山下 崇博, 牧本 なつみ, 小林 健, マリア ジメルカ
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      奥田 真司, 高松 誠一, 伊藤 寿浩
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    • Author(s)
      磯部 魁, 海法 克享, 高松 誠一, 伊藤 寿浩
    • Organizer
      精密工学会学術講演会 2020秋季大会
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    • Author(s)
      富田直人,山本 道貴,高松 誠一,伊藤 寿浩
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      精密工学会学術講演会講演論文集 2019A(0), 211-212, 2019
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      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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