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バイオ操作効率化のための顕微鏡下画像情報からの聴覚・触覚情報の抽出

Research Project

Project/Area Number 20034053
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionHosei University

Principal Investigator

小林 尚登  Hosei University, デザイン工学部, 教授 (30114820)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 望山 洋  筑波大学, システム情報工学研究科, 准教授 (40303333)
樹野 淳也  近畿大学, 工学部, 講師 (40297594)
河合 宏之  金沢工業大学, 工学部, 講師 (70410298)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Keywordsバイオ関連機器 / 操作性 / バーチャルリアリティ / 認知科学 / 錯覚 / マイクロマニピュレーション / ハプティクス / テレマニピュレーション
Research Abstract

本研究の目的は,顕微鏡下の細胞操作に代表されるマイクロマニピュレーションにおいて,操作性を向上させることである.昨年度開発したシステムでは,身体像の錯覚現象からヒントを得て,操作ツールと物体との接触に伴い触・聴覚情報を呈示することにより,高い没入感を生むマイクロマニピュレーションシステムを開発した.今年度は,操作自由度の増加により,操作性を向上させた.具体的には,操作者の吸込み/吹出しによる空気の流量を計測し,それに伴い操作ツールであるマイクロ管の先端に空気の流れを生じさせるマイクロマニピュレーションシステムを開発した.マイクロ管の場合,流体抵抗は極めて大きく,操作者による空気の流れを,直接マイクロ管に繋げても,マイクロ管の先に空気の流れを生じさせることはできない.そこで,バルブを介してマイクロ管を正圧源(コンプレッサ)と負圧源(真空ポンプ)に繋ぎ,操作者による空気の流量に応じてバルブを開閉することにより,吸込み/吹出しのマスタ・スレーブシステムを実現した.バルブの開閉にPWMを利用することで,滑らかなマイクロマニピュレーションの実現に成功している.このシステムでは,自由度の増加のみならず,操作者の吸う・吹くの動作に伴って触・聴覚情報を呈示することにより,あたかもストローを介した吸込み/吹出しによって物体を操作するような感覚で,顕微鏡下の微小物体を操作することができる.このシステムによって,30マイクロメートル程度の微小物体を吸い付けて把持し,吹出しによりリリースすることができることを確認した.

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Macro-micro Tele-manipulation System based on Body Image Embedding with Contact Feel, Spatial Motion and Stereo Vision2009

    • Author(s)
      Hiromi Mochiyama, Takeyuki Dohda, Hisato Kobayashi, Junya Tatsuno, Hiroyuki Kawai
    • Journal Title

      Proceedings of the 18th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (ROMAN2009)

      Pages: 466-471

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suck-and-Blow Master-Slave System for Micro-manipulation based on Body Image Embedding2009

    • Author(s)
      Hiromi Mochiyama, Yuki Shirato, Hisato Kobayashi, Junya Tatsuno, Hiroyuki Kawai
    • Journal Title

      Proceedings of the 2009 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science (MHS2009)

      Pages: 332-337

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マイクロマニピュレーションのための吸込み/吹出しマスタ・スレーブシステム2009

    • Author(s)
      白土勇輝, 望山洋, 小林尚登, 樹野淳也, 河合宏之
    • Organizer
      第10回システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
    • Year and Date
      2009-12-26
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 接触感呈示による身体像の埋め込みに基づくマクロ・マイクロ・テレマニピュレーションシステム2009

    • Author(s)
      望山洋, 堂田丈行, 小林尚登, 樹野淳也, 河合宏之
    • Organizer
      第27回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      2009-09-15
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Macro-micro Tele-operation System based on Body Image Embedding for Bio-manipulation under Microscope2008

    • Author(s)
      Hiromi Mochiyama
    • Organizer
      2008 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science (MHS2008)
    • Place of Presentation
      Japan, Nagoya University
    • Year and Date
      2008-11-08
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロ・マニピュレータ操作効率化のための錯覚を利用した操作支援の検討2008

    • Author(s)
      樹野淳也
    • Organizer
      第26回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      兵庫県,神戸大学
    • Year and Date
      2008-09-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] マスタ・スレーブシステム2009

    • Inventor(s)
      望山洋, 白土勇輝
    • Industrial Property Rights Holder
      筑波大学
    • Industrial Property Number
      2009-255203
    • Filing Date
      2009-11-06
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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