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Material feeling control of virtual surface generated through tactile Gestalt

Research Project

Project/Area Number 19K22869
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

OHKA Masahiro  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (50233044)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords触覚 / Gestalt / 仮想表面 / 材質感制御 / バーチャルリアリティ / 情報統合化 / 理論構築 / ベルベット錯触 / ゲシュタルト
Outline of Research at the Start

本研究では,ヒトが物体を触って得られる種々の情報を統合して,最終的に触っているものが何であるか理解する過程を明らかにする理論構築を目指している.Gestalt理論は,情報を統合化する過程を研究する上で重要であることから,錯覚現象を通じて触覚のGestaltについて実験的に明らかにして新しい触覚のGestalt理論を構築する.上述の目的を達成するため,広域ドットマトリクスディスプレイを開発するとともに,その装置上にVHIだけでなくKanizaの三角形などの図形を呈示して,Gestaltと錯触の関係を調査する.さらに,NIRSを用いた脳の機能解析も実施して,錯触の制御法を確立する.

Outline of Final Research Achievements

In order to progress this study, first we investigate relationships between VHI intensity and some parameters such as phase difference and velocity ratio based on psychophysical experimental results which are performed by a presentation machine capable of changing two wires’ phage difference and velocity ratio. As the result of this study, we introduce new Gestalt factors such as translation factor and elasticity factor to formulate equations for tactile Gestalt. We prove that these equations can estimate not only the present results but also the previous results performed under different experimental conditions. Furthermore we investigate factors constituting the tactile dimension and activated areas in brain caused by VHI using another psychophysical experiments and NIRS experiments.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,新しいVRの開発に役立てるために触覚のGestalt理論の確立を目指し,心理物理実験とブレインマシンインタフェース技術を駆使してベルベット錯触とGestaltの関係を調査した.その結果,平行移動の要因と伸縮の要因によりベルベット錯触の生起の強度を予測できることを示し,定式化に成功した.また,因子分析により,ドットマトリクスディスプレイで生起されるベルベット錯触が二本鋼線で生起されるものと同等であることを示し,VRにおいて滑らかさの演出の制御を可能とする道を開いた.

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Formulation of tactile Gestalt to express variation in velvet hand illusion caused by out-of-phase cycles of two wires2020

    • Author(s)
      Hiraku KOMURA, Toshiki NAKAMURA, Masahiro OHKA
    • Journal Title

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      Volume: 14 Issue: 6 Pages: JAMDSM0088-JAMDSM0088

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2020jamdsm0088

    • NAID

      130007882189

    • ISSN
      1881-3054
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Investigation of main factors causing kinesthetic illusion in elbow joints towards rehabilitation robotics2021

    • Author(s)
      Hiraku Komura, Takeshi Nozawa Masakazu Honda, and Masahiro Ohka
    • Organizer
      The Twenty-Sixth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2021
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 心地よさを生起するHaptic デバイス開発に向けた触覚のGestalt の定式化2021

    • Author(s)
      小村 啓,矢崎 武瑠,大岡昌博
    • Organizer
      IIP2021 情報・知能・精密機器部門(IIP 部門)講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Enhancement process of Kinesthetic Illusion caused by stimuli of vibrations and movies2020

    • Author(s)
      Tetsuya Hanai, Hiraku Komura, Honda Masakazu, and Masahiro Ohka
    • Organizer
      The International Display Workshops
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 手首関節の運動錯覚に及ぼす筋腱の緊張状態の影響2020

    • Author(s)
      小村啓,久保拓夢,本多正計,大岡昌博
    • Organizer
      第25回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 振動・動画刺激によって生起される運動錯覚現象の強化過程2020

    • Author(s)
      花井哲哉,小村啓,本多正計,大岡昌博
    • Organizer
      日本機械学会2020 年度年次大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 滑らかさを惹起する触錯覚現象の機序解明に向けた基礎調査2020

    • Author(s)
      望月朋哉,小村啓,大岡昌博
    • Organizer
      日本機械学会2020 年度年次大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] インフォモーションと触譜2020

    • Author(s)
      大岡昌博,小村啓
    • Organizer
      人工知能学会合同研究会 第34回 ナチュラルコンピューティング研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] アクチュエーションと触覚2020

    • Author(s)
      大岡昌博
    • Organizer
      日本機械学会2020 年度年次大会 先端技術フォーラム-触覚技術の展開
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] LABNIRSによるVHI発生時の脳賦活状態の計測2019

    • Author(s)
      小杉弘明,小村啓,大岡昌博
    • Organizer
      第24回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] VHIの機序解明に向けた材質次元によるVHIの評価2019

    • Author(s)
      小村啓,大岡昌博
    • Organizer
      日本機械学会2019年度年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Formulation of Tactile Gestalt to Express Variation in Velvet Hand Illusion Caused by Out-of-Phase Cycles of Two Wir2019

    • Author(s)
      H. Komura, T. Nakamura, M. Ohka
    • Organizer
      The 8th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Elucidation of Velvelt Hand Illusion using LABNIRS toward a New Haptic Display2019

    • Author(s)
      H. Komura, H. Kosugi, M. Ohka
    • Organizer
      30th 2019 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] ロボット用触覚センサの設計法-実用ロボット・VR・触覚ディスプレイ開発へ向けて-2020

    • Author(s)
      大岡昌博
    • Total Pages
      230
    • Publisher
      科学情報出版
    • ISBN
      9784904774915
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2019-07-04   Modified: 2022-01-27  

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