2001 Fiscal Year Annual Research Report

触感インターフェースに関する基礎的研究

Research Project

Project/Area Number	11450160
Research Institution	Tokyo University of Agriculture and Technology
Principal Investigator	越田信義東京農工大学, 工学部, 教授 (50143631)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	篠田裕之東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (40226147)
Keywords	触覚インターフェース / 触覚センサ / 触覚ディスプレイ / 選択刺激法 / 感覚量計測 / 皮膚感覚 / ポーラスシリコン / 熱誘起超音波
Research Abstract	本課題では、人間と同様な皮膚感覚を検出可能なセンサと、その触感を本物らしく体感させるディスプレイによって、触感のセンシング-伝送-人間への提示、の一連の動作を行うシステムを実現するための基礎技術を研究した。人間の触覚を科学的に解明する研究と触感インターフェースを実現するための新しい基礎デバイスの研究、人間の皮膚感覚に忠実なセンサを構成する研究、それを人間に体感させる物理的手段とシステムの研究、が並行して進められ、本年度は以下のような成果が得られた。 1.皮膚感覚デバイスの基礎研究皮膚に強力超音波を照射し放射圧を発生させることで、高解像度の圧力分布を高速制御することが可能である。このような触覚ディスプレイを実現可能な空中超音波発生素子として本課題で既に提案した熱誘起超音波デバイスの研究を進め、そこから強力超音波を発生する方法を示した。 2.人間の触覚の知覚構造に関する基礎研究と触感ディスプレイ人間の触覚の二点弁別閾は、指先でも2, 3mm、手のひらでは1cm程度と比較的大きいが、その一方で非常に細かい特徴も検出可能である。このような一種のパラドクスは現在まで合理的には説明されておらず、高忠実触覚提示に必要な解像度や設計要件は正確には理解されていなかった。本年度は人間の触覚解像度や触感形成のプロセスを矛盾なく説明するモデルを与え、実験的検証を行った。また従来の機械式触覚ディスプレイの問題を克服する刺激手段として、超音波を用いる方法を提案し、基礎実験を行った。 3.触感検出センサ上記の研究および関連研究を通し、人間の触覚を構成する4種類の機械受容器の役割が解明され、人間と等価な触覚情報を獲得するために必要なセンサの構造も明らかになってきた。それらの具体的な実現方法として、本年度は光触覚素子のアイデアを提案し、設計・試作を行った。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Tatsuo Migita: "Transient and Stationary Characteristics Thermally Induced Ultrasonic Emission from Nanocrystalline Porous Silicon"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.41(掲載予定). (2002)
[Publications] Katsuhiko Nakamura: "A Tactile Sensor Instantaneously Evaluating Friction Coefficients"Proc. TRANSDUCERS '01. Vol.2. 1430-1433 (2001)
[Publications] Naoya Asamura: "Necessary Spatial Resolution for Realistic Tactile Feeling Display"Proc. 2001 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 1851-1856 (2001)
[Publications] Takayuki Iwamoto: "Focused Ultrasound for Tactile Feeling Display"Proc. 2001 International Conf. on Artificial Reality and Telexistace. 121-126 (2001)
[Publications] Hiroyuki Shinoda: "Digital Tactile Sensing Elements Communicating through Conductive Skin Layers"Proc. 2002 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. (5月に掲載予定). (2002)
[Publications] Koichi Yamada: "Wire-Free Tactile Sensing Element Based on Optical Connection"Proc. IEEJ Sensor Symposium. (5月に掲載予定). (2002)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

触感インターフェースに関する基礎的研究

Principal Investigator

越田 信義 東京農工大学, 工学部, 教授 (50143631)

Research Products

[Publications] Tatsuo Migita: "Transient and Stationary Characteristics Thermally Induced Ultrasonic Emission from Nanocrystalline Porous Silicon"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.41(掲載予定). (2002)

[Publications] Katsuhiko Nakamura: "A Tactile Sensor Instantaneously Evaluating Friction Coefficients"Proc. TRANSDUCERS '01. Vol.2. 1430-1433 (2001)

[Publications] Naoya Asamura: "Necessary Spatial Resolution for Realistic Tactile Feeling Display"Proc. 2001 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 1851-1856 (2001)

[Publications] Takayuki Iwamoto: "Focused Ultrasound for Tactile Feeling Display"Proc. 2001 International Conf. on Artificial Reality and Telexistace. 121-126 (2001)

[Publications] Hiroyuki Shinoda: "Digital Tactile Sensing Elements Communicating through Conductive Skin Layers"Proc. 2002 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. (5月に掲載予定). (2002)

[Publications] Koichi Yamada: "Wire-Free Tactile Sensing Element Based on Optical Connection"Proc. IEEJ Sensor Symposium. (5月に掲載予定). (2002)

越田信義東京農工大学, 工学部, 教授 (50143631)