| Project/Area Number |
20J14306
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
高橋 哲史 電気通信大学, 情報理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | Electrical Stimulation / Haptics / Proprioception / Force Sensation / Upper Limb / 神経電気刺激 / 力覚 / 自己受容感覚 / ヒューマンインターフェース / バーチャルリアリティ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では手や手首などに存在する腱の直上の皮膚表面に設置した電極を用いて電気刺激することであたかも手が重くなったり引っ張られたりする感覚（力覚）を提示することを提案，有効性を示す．これに際し，既存の電気刺激の課題であった余計な皮膚の感覚の誘発を極力抑え，筋や腱といった深部のみを選択的に刺激可能な電気刺激手法の開発を行う．またこの手法において感覚が生じる際の機序を説明しうる実験を心理物理実験及び神経学的な知見をもとに行っていく．
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| Outline of Annual Research Achievements |
より実用的な触力覚VRの技術開発として、小型な力覚提示本研究の目的は力覚を「皮膚感覚とは独立に」生起させる「小型な」力覚提示装置の実現である。これに対して、第一に任意の深部のみを効率よく刺激する手法の実現という実用化、また第二に、腱電気刺激による力覚提示の神経科学的な機序および物理的な解釈を明確化させることを目指した。
深部のみを効率よく刺激する手法の実現については、複雑な刺激方法による任意の手法の開発にまでは至らなかったが、深部であると思われた組織が比較的浅部に表出する場合があり、見落とされていた刺激位置（手の甲）の有用性を発見、証明した。１年目はこの手法によりこれまで不可能であった各指を個別に刺激することを確認した。この内容は２年目に開催された国際学会でBest PaperおよびBest Demoを受賞した。２年目である本年はこのシステムがどの程度日常動作を再現できるかを最大屈曲角度および屈曲速度といった面から再解析した。この内容は国内論文誌に採択された。
一方、腱上の電気刺激に関する研究では、上腕二頭筋の腱上にて電気刺激を与えることで、前腕が押されるような感覚が生じること、これを実際の錘による力提示を組み合わせたときに錘のみの力提示と比較して明らかに力覚が増大することを確認した。これまで腱上の電気刺激は、筋電気刺激と近い位置に電極を置き、同様な刺激パターンを与えるため、腱上電気刺激と筋電気刺激が同じものではないかという疑義があった。これに対し、腱上の電気刺激で刺激対象となっている腱につながっている筋を刺激する筋電気刺激をした場合と比較し、上述の力の増大がどう変化するかを確認したところ、腱上では力覚の増大が確認された一方、筋腹上の刺激では刺激なしと同等か、若干力が弱く評価され、腱上刺激は筋腹上刺激とは異なるものであると結論した。この結果は国際論文誌に採択された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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