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

2001 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) ; 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13年度は,繊毛ハードウェアの開発および効果的な触感提示法について研究を行った.具体的には,
1.触感提示機構の試作と実験
設計に基づきデバイスを試作し,実験を行い,統計的に有意な結果を得た.
2.物体の微妙な表面状態を仮想表現するためのマルチモーダルな刺激の方法
視覚刺激の効果の実証実験により,視覚刺激が提示された触感をよりクリアにすることを明らかにした.
3.触運動に基づく刺激法の研究
遠心性のコピーに代表される能動運動と感覚との統合の知見を参考にし,触運動に基づいて刺激法を変化させ,よりリアルな触感を実現する試みを行いつつあり,現在実験中の段階である.
4.触運動センサの開発
触運動と刺激を統合するために,アクチュエータの高分子ゲルをセンサとして利用する要素研究を行い,ゲルの髷速度が発生電荷に対して比例することを発見した.
以上のように,平成14年度に研究を継続し,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] Satoshi Tadokoro: "Application of the Nafion-platinum composite actuator (Invited Paper)"Proceedings of SPIE. 4329. 28-42 (2001)
• [Publications] Satoshi Tadokoro: "Modeling IPMC for design of actuation mechanisms"Electroactive Polymer (EAP) Actuators as Artificial Muscles, Reality and Science Fiction, Ed. Yoseph Bar-Cohen, SPIE. 331-366 (2001)
• [Publications] 昆陽雅司: "高分子ゲルアクチュエータを用いた布の手触り感覚を提示する触感ディスプレイ"日本バーチャルリアリティ学会論文誌. 6・4. 323-328 (2001)
• [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4報:触運動の解析"ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. (2P2-N1(1)〜(2)). (2001)
• [Publications] 昆陽雅司: "触運動に着目した能動的知覚行為の解析"第19回日本ロボット学会学術講演会講演論文集. 1H34 (2001)
• [Publications] 大原猛史: "Nafion-Au型ICPFアクチュエータの製造条件最適化"第19回日本ロボット学会学術講演会講演論文集. 2G13 (2001)
• [Publications] 田所諭: "ナノ・マイクロマシン技術総覧(全体の中の,高分子アクチュエータの部分)"産業技術サービスセンター. (2001)