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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Electrical Tactile Link for Cooperative Robotic Hand

Research Project

Project/Area Number 16H05875
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

吉元 俊輔  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00646755)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords電気刺激 / 触覚イメージング / 触覚フィードバック / 遠隔操作 / ロボットハンド
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では,ユーザの動作に同調して操作が可能なロボットハンドの操作性を高めるため,非拘束な動作計測と多自由度な触覚フィードバックの実現を目指し,電気的な手指の動作・力計測,神経束の電気刺激による受容器部位への触覚生成技術の確立による,同調型ロボットハンドのための電気触覚リンクの形成に取り組んだ.本年度は,これまでに開発した触覚イメージング手法,力触覚提示手法を駆使することで,遠隔操作のための触覚インタフェースの開発を行った.
まず,触覚イメージング手法において,計測性能の評価として接触位置および圧力の計測精度について調べ,従来の関連技術よりも優れた位置・圧力推定性能が達成されたことを示した.次に,触覚提示手法として,電気触覚提示に加え,示指と母指に力を与える把持型の力覚提示装置と,空気圧により接触面積を調整可能なエンドエフェクタを開発し,マルチモーダルな触覚刺激が可能な力触覚提示装置を実装した.さらに,触覚刺激を高品質化するために,装置と皮膚の接触部に接触面積の計測を導入することで力と接触面積のフィードバック制御を実現した.最後に,これらを統合し,遠隔操作における触覚フィードバックシステムを構築した.開発したシステムでは,ユーザの動作により操作可能な遠隔ロボットと対象物の干渉に基づき,柔軟物体の触感提示が可能であることを確認した.さらに,ロボットフィンガー形の触覚センサを実装し,電気触覚提示技術と統合することで,加えた圧力分布に応じた触覚刺激を提示可能であることを確認した.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Estimation of Object Elasticity by Capturing Fingernail Images During Haptic Palpation2018

    • Author(s)
      Yoshimoto Shunsuke、Kuroda Yoshihiro、Oshiro Osamu
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Haptics

      Volume: 11 Pages: 204~211

    • DOI

      https://doi.org/10.1109/TOH.2018.2803053

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hemodynamic Sensing of 3-D Fingertip Force by Using Nonpulsatile and Pulsatile Signals in the Proximal Part2018

    • Author(s)
      Yoshimoto Shunsuke、Hinatsu Shun、Kuroda Yoshihiro、Oshiro Osamu
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems

      Volume: 12 Pages: 1155~1164

    • DOI

      https://doi.org/10.1109/TBCAS.2018.2839184

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tomographic Approach for Universal Tactile Imaging with Electromechanically Coupled Conductors2018

    • Author(s)
      Yoshimoto Shunsuke、Kuroda Yoshihiro、Oshiro Osamu
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      https://doi.org/10.1109/TIE.2018.2879296

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 柔軟感再現のための指腹部の接触面積と力の計測と提示手法の検討2019

    • Author(s)
      坂口真央, 吉元俊輔, 黒田嘉宏, 大城 理
    • Organizer
      計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会若手研究発表会講演論文集
  • [Presentation] 触覚の基礎とセンシング技術への応用2019

    • Author(s)
      吉元俊輔
    • Organizer
      日本テクノセンターセミナー
  • [Presentation] 導電材料を圧力分布センサに変える新技術2018

    • Author(s)
      吉元俊輔
    • Organizer
      新技術説明会
    • Invited
  • [Presentation] Tactile sensing for humans, robots, and environments2018

    • Author(s)
      Shunsuke Yoshimoto
    • Organizer
      IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, Tutorial: Introduction to Haptics - sensing, feedback, and sensory evaluation
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 導電性塗料を用いた圧力分布センサ2018

    • Author(s)
      吉元俊輔
    • Organizer
      触覚講習会
    • Invited
  • [Presentation] 電気で触を測る・創る・操る2018

    • Author(s)
      吉元俊輔
    • Organizer
      バイオメクフォーラム21
    • Invited
  • [Presentation] 可視光通信による触感再生のための広帯域な振動提示2018

    • Author(s)
      北川湧麻, 吉元俊輔, 黒田嘉宏, 大城 理
    • Organizer
      ハプティクス研究会
  • [Presentation] 可視光通信による触感再生のためのシステム同定2018

    • Author(s)
      北川湧麻, 吉元俊輔, 黒田嘉宏, 大城 理
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [Remarks] 触覚センサの自在な設計を可能に

    • URL

      https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2018/20181114_2

URL: 

Published: 2019-12-27  

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