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2008 Fiscal Year Final Research Report

Combined Presentation of Pressure and Slippage Using Micro Actuator Array

Research Project

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Project/Area Number 16078207
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

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

Principal Investigator

OHKA Masahiro  Nagoya University, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (50233044)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) MIYAOKA Testu  静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (00111815)
Project Period (FY) 2004 – 2008
Keywordsマイクロ / アレイ / PZT / バイモルフ / 二軸 / 触覚 / 圧覚 / 滑り覚
Research Abstract

触覚の受容器はヒトの手および掌に多数分布して存在しており, 触覚認識において滑り力が刺激として重要な役割を有していることがわかってきている. したがって, 圧覚を呈示するポイントを分布して配置するだけでは不十分であり, 一つの触覚呈示ポイントが圧覚と滑り覚を同時呈示できると有効であると考えられる. 本研究では, 一つの触覚呈示ポイントにおいて圧覚と滑り覚が同時に呈示できる触覚呈示ポイントを開発し, それを多数配置してアレイ状に構成した触覚ディスプレイを開発することを目的としている. その実現のためのキーパーツとして, 研究期間内にシリアル形とパラレル形の二種類の二軸アクチュエータを開発してその特性を調べた. また, その研究と平行して, マスタマニピュレータに触覚ディスプレイを搭載して仮想作業に関する研究も進めた. 滑り覚と圧覚を同時呈示できるマウスを開発して, 仮想図形の識別に同時呈示が有効であることも確認した. 精度の点でパラレル形アクチュエータの方が優れていることが分かったため, 研究期間内の後半ではパラレル形二軸アクチュエータを中心に研究を進めた. 開発した二軸アクチュエータをマイクロロボットハンドに応用するためにニューラルネットワークによる新しい制御方法も研究した. その結果, 変位, 電圧の現在値, 昇圧・降圧の情報と次のステップに与えるべき電圧の増分値の組を学習させ, その結果を積分してそれを入力層にフィードバックさせる新しいネットワークを考案した. 実験の結果, マイナーループが複数ある複雑なPZTアクチュエータの履歴特性でも精度よく学習できることがわかった. 本研究で開発されたアクチュエータ技術は, 触覚呈示やマイクロマニピュレータに広く応用できると考えている.

  • Research Products

    (27 results)

All 2008 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (19 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Presentation Capability of Compound Displays for Pressure and Force2008

    • Author(s)
      M. Ohka, K. Kato, T. Fujiwara, Y. Mitsuya, T. Miyaoka
    • Journal Title

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing Vol. 2, No.1

      Pages: 24-36

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Figure and Texture Presentation Capabilities of a Tactile Mouse Equipped with a Display Pad Stimulus Pins2007

    • Author(s)
      M. Ohka, H. Koga, Y. Mouri, T. Sugiura, T. Miyaoka and Y. Mitsuya
    • Journal Title

      Robotica Vol. 25

      Pages: 451-460

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 二軸マイクロ・ピエゾアクチュエータのニューラル制御2007

    • Author(s)
      大岡昌博, 澤本泰宏, 松川志保, 三矢保永, 宮岡徹
    • Journal Title

      電気学会論文誌E Vol.127-12

      Pages: 533-539

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 圧覚滑り覚同時提示形触覚ディスプレイ用二軸アクチュエータ2007

    • Author(s)
      大岡昌博, 澤本泰宏, 松川志保, 三矢保永, 宮岡徹
    • Journal Title

      電気学会論文誌E Vol.127, No.12

      Pages: 524-532

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高密度ピンアレイ形触覚マウスによる格子状仮想テクスチャ呈示(第2報 : 触知ピン間隔, テクスチャ密度および畝高さの検討)2006

    • Author(s)
      大岡昌博, 古賀浩嗣, 宮岡徹, 三矢保永
    • Journal Title

      日本機械学会論文集(C編) 72巻715号

      Pages: 3174-3180

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 圧覚と力覚の複合ディスプレイ装置の試作2006

    • Author(s)
      大岡昌博, 加藤圭太郎, 藤原健洋, 三矢保永
    • Journal Title

      電気学会論文誌E Vol. 126, No.4

      Pages: 150-157

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高密度ピンアレイ形触覚マウスによる格子状仮想テクスチャ呈示(第1報 : 高密度ピンアレイ形触覚マウスの試作と性能評価実験法の確立)2005

    • Author(s)
      大岡昌博, 古賀浩嗣, 宮岡徹, 三矢保永
    • Journal Title

      日本機械学会論文集(C編) 71巻711号

      Pages: 3174-3180

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Improvement of a Parallel Type Two-axial Actuator Controlled by a Multi-layered Neural Network2008

    • Author(s)
      K. Esumi, M. Ohka, Y. Sawamoto, S. Matsukawa and T. Miyaoka
    • Organizer
      MHS2008 Micro-Nano COE, pp. 255-260
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2008-11-07
  • [Presentation] Two-dimensional Trajectory Generated a Two-axial Piezoelectric Actuators Controlled by Neural Networks2008

    • Author(s)
      M. Ohka, K. Esumi, Y. Sawamoto, S. Matsukawa, T. Miyaoka
    • Organizer
      Actuator 2008, pp. 196-199
    • Place of Presentation
      Bremen
    • Year and Date
      2008-06-10
  • [Presentation] A Tactile Display Presenting Pressure Distribution and Slippage Force2008

    • Author(s)
      Y. Zho, M. Ohka, T. Miyaoka
    • Organizer
      Proc. of Symposium on Haptic Interface for Virtual Environments and Teleoperator Systems, pp. 281-285
    • Place of Presentation
      Reno, USA
    • Year and Date
      2008-03-13
  • [Presentation] Parallel Type Two-axial Actuator Controlled by a Multi-layered neural Network2007

    • Author(s)
      M. Ohka, Y. Sawamoto, S, Matsukawa, T. Miyaoka and Y. Mitsuya
    • Organizer
      MHS2007 Micro-Nano COE, pp.418-423
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2007-11-13
  • [Presentation] 触覚・力覚複合ディスプレイによる仮想ペグ差し2007

    • Author(s)
      大橋令, 藤原健洋, 加藤 圭太郎, 大岡昌博
    • Organizer
      第25回日本ロボット学会学術講演会, 1H16
    • Place of Presentation
      津田沼
    • Year and Date
      2007-09-15
  • [Presentation] Two-axial Bimorph Piezoelectric Actuator Controlled by a Multi-layered Neural Network2007

    • Author(s)
      Y. Sawamoto, S. Matsukawa, M. Ohka, T. Miyaoka and Y. Mitusya
    • Organizer
      ICMDT 2007, JSME-KSME Joint Int. Conf. on Manufaturing Machine Design and Tribology
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      2007-07-03
  • [Presentation] Effectiveness of Distributed Pressure and Slippage Force Presentation in Tactile Virtual Reality2006

    • Author(s)
      Y. Zhou, M. Ohka, T. Miyaoka and Y. Mitsuya
    • Organizer
      ROBIO 2006, pp.37-42
    • Place of Presentation
      Kumin
    • Year and Date
      2006-12-17
  • [Presentation] マイクロアクチュエータアレイによる触覚呈示装置2006

    • Author(s)
      大岡昌博, 澤本泰宏, 松川志保, 大橋令
    • Organizer
      平成18年秋季フルードパワーシステム講演会講演論文集
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2006-11-10
  • [Presentation] A Two-axis Bimorph Piezoelectric Actuator for Pressure and Slippage Force Presentation2006

    • Author(s)
      M. Ohka, Y. Sawamoto, S. Matsukawa, T. Miyaoka and Y. Mitsuya
    • Organizer
      MHS2006 Micro-Nano COE, pp. 132-136
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2006-11-07
  • [Presentation] 触覚ディスプレイのためのマイクロ・アクチュエータアレイ2006

    • Author(s)
      大岡昌博
    • Organizer
      日本機械学会2006年度年次大会講演論文集
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2006-09-20
  • [Presentation] 分布圧覚と滑り覚の合成による仮想エッジ線の呈示精度2006

    • Author(s)
      周逸如, 大岡昌博, 三矢保永
    • Organizer
      日本機械学会2006年度年次大会講演論文集
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2006-09-20
  • [Presentation] A Tactile-haptic Display System Using Micro-actuator Arrays2006

    • Author(s)
      M. Ohka , T. Fujiwara, S. Matsukawa, J. Kato, and Y. Mitsuya
    • Organizer
      Proc. Actuator 2006, 10th Inter, Conf. on New Actuator, pp.223-226
    • Place of Presentation
      Bremen
    • Year and Date
      2006-06-15
  • [Presentation] A two-axis Bimorph Piezoelectric Actuator Controlled by a Multi-layered Neural Network2006

    • Author(s)
      M. ohka , Y. Sawamoto, S. Matsukawa, T. Miyaoka, and Y. Mitsuya
    • Organizer
      Proc. Actuator 2006, 10th Inter, Conf. on New Actuator, pp.503-506
    • Place of Presentation
      Bremen
    • Year and Date
      2006-06-15
  • [Presentation] 2軸ピエゾアクチュエータの開発に関する研究2006

    • Author(s)
      大岡昌博, 松川志保, 澤本泰宏, 宮岡徹, 三矢保永
    • Organizer
      第6回機素潤滑設計部門講演会
    • Place of Presentation
      松島
    • Year and Date
      2006-05-30
  • [Presentation] Virtual Object Handling Using a Tactile-haptic Display2005

    • Author(s)
      M. Ohka, J. Kato, T. Fujiwara and Y. Mitsuya
    • Organizer
      The Inter. Conf. on Mechatronics and Automation , ICMA2005, pp.292-297
    • Place of Presentation
      Canada
    • Year and Date
      2005-07-30
  • [Presentation] ピエゾ・アクチュエータを用いたハプティック・ディスプレイ搭載用触覚呈示機構2005

    • Author(s)
      大岡昌博, 加藤圭太郎, 藤原健洋, 三矢保永
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2005
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2005-05-11
  • [Presentation] 触覚・力覚複合呈示装置によるテクスチャの呈示2004

    • Author(s)
      藤原健洋, 加藤圭太郎, 大岡昌博, 三矢保永
    • Organizer
      第22回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Year and Date
      2004-09-15
  • [Presentation] 触・力覚の融合呈示2004

    • Author(s)
      加藤圭太郎, 藤原健洋, 大岡昌博, 三矢保永
    • Organizer
      日本機械学会2004年度年次大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2004-09-06
  • [Presentation] 圧覚・すべり覚同時呈示触覚マウス2004

    • Author(s)
      周逸如, 大岡昌博, 三矢保永
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2004-06-20
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 触覚ディスプレイ装置, 多自由度アクチュエータ, 及びハンドリング装置2006

    • Inventor(s)
      大岡昌博
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋大学
    • Industrial Property Number
      特許,2006-081528
    • Filing Date
      20060000

URL: 

Published: 2010-06-10   Modified: 2016-04-21  

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