布の手触り感覚を対象とした仮想触感ディスプレイの研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555074
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 田所 諭 神戸大学, 工学部, 助教授 (40171730)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小黒 啓介 大阪工業技術研究所, エネルギー環境材料部, 室長(研究職) ; 山崎 義治 神戸大学, 工学部, 教務職員(教育職) (90174648) ; 高森 年 神戸大学, 工学部, 教授 (10031098)
• Keywords: バーチャルリアリティ / ハプティックディスプレイ / 触感ディスプレイ / 触覚 / 高分子ゲルアクチュエータ / ICPFアクチュエータ / 繊毛機構 / 分布駆動

Research Abstract

本研究は布の繊細な手触りを仮想現実としてディスプレイすることを目的としており,この問題の最大のボトルネックである手指への新しい機械的インターフェースを開発する.研究代表者らのこれまでの研究成果を発展させ,イオン導電性高分子ゲルアクチュエータを利用することによって,これまで問題であった高い柔軟性,高い運動自由度,微小な分布力の制御,皮膚刺激方向の制御,を可能にする.それによって,様々な布の微妙な手触りを仮想呈示,遠隔電送できるシステムを創り出すことを目指している.
平成12年度は触感を呈示できる繊毛ハードウェアの開発に重点を置いて研究を行った.具体的には,
1.ICPFアクチュエータによる柔軟な繊毛の製造法と制御技術の確立
これまでの研究成果を発展させ,繊毛ハードウェアを製造するための方法論と制御技術を確立した.
2.繊毛機構の設計
手触り感を実現するための繊毛の配置,間隔,長さ,取り付け角度,初期形状などを検討・設計した.
3.機構・駆動回路・インターフェースの試作
設計に基づき,触感ディスプレイの試作を行った.その結果,何らかの微妙な触感を作り出すことに成功した.
4.繊毛運動と皮膚刺激,感覚受容体刺激の関係の有限要素モデリング
有限要素法により,アクチュエータへの入力により生成される繊毛運動,それに接触する皮膚,皮下組織の運動及び応力の解析を行った.静的な解析には成功したが,動的解析に関する課題が残された.
以上のように,平成13年度以降に研究を継続し,所期の研究目的を果たすための基盤を作ることができた.

Research Products

• [Publications] 昆陽雅司: "ICPFアクチュエータを用いた触感ディスプレイの研究,第2法:視覚情報との統合"ロボティクス・メカトロニクス講演会00講演論文集. 1A1-36-051(1)-(2) (2000)
• [Publications] Masashi Konyo: "Artificial tactile feel display using soft gel actuators"Proceedings of the 2000 IEEE International Conference on Robotics and Automation. 3416-3421 (2000)
• [Publications] 昆陽雅司: "布の手触り感覚を対象とした触感ディスプレイの研究(優秀論文賞受賞)"第5回ロボティクスシンポジア予稿集. 170-175 (2000)
• [Publications] Masashi Konyo: "EAP application to artificial tactile feel display of virtual reality"Proceedings of SPIE. 4329. (2001)
• [Publications] 昆陽雅司: "高分子ゲルアクチュエータを用いた触感ディスプレイの研究(研究奨励賞受賞)"日本バーチャルリアリティ学会第5回大会論文集. 311-314 (2000)
• [Publications] 昆陽雅司: "ICPFアクチュエータを用いた触感ディスプレイの研究,第3報:触感の定量的評価"第18回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 3. 963-964 (2000)