2020 Fiscal Year Annual Research Report
Systematic Study on Human Response to Noncontact Distributed Haptic Stimulation and Its Applications
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16H06303
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
篠田 裕之 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40226147)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牧野 泰才 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (00518714)
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| Project Period (FY) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| Keywords | マルチモーダルインタフェース / ハプティクス / 触覚 / 超音波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度は、新規デバイスの開発と音場再現技術の改善を進めるとともに、主に以下のような成果が得られた。
第一の主要成果として、強力超音波を皮膚表面に照射しながらそこに水のミストを導入すると、皮膚を急速に冷却できることを発見し、その効果を定量化した。超音波を照射した直後に皮膚表面の急速な温度低下が生じ、焦点付近を好きなタイミングでピンポイント冷却することができる。本研究課題において、音響流によって冷覚を提示する手法がすでに検討されていたが、それよりも局所的で冷却効果が高く、超音波による圧力印加と併用することもできる。
第二の主要成果として、空中超音波による圧覚提示を実証した。空中超音波による実用的な放射圧は微小であるため、変調を加えなければ皮膚でその圧力を感じることができない。そのため、空中ハプティクスの触覚提示はこれまで振動感覚に限定されており、超音波による圧覚の提示は不可能であると考えられてきた。それに対し、超音波触覚提示手法の一つであるLM 刺激の往復周波数を 5 Hz 程度まで低下させ、さらに焦点移動の刻み幅を 1 mm 以下にすることで、(完全に静的ではないものの)安定して圧覚を再現できることを発見した。
第三の主要成果として、超音波刺激によって快および不快刺激を生成する研究を進め、その時空間的な刺激パターンと快・不快感覚との定量的な関係を導くことができた。超音波放射圧を用い、振動なく連続的に撫でられる感覚、それに振動刺激を重畳した感覚、など、刺激条件を変化させた被検者実験を行い、快・不快の感覚がどのように変化するかを明らかにした。その結果、前腕部においては無変調の移動刺激が最も快感覚が強く、最適条件での加圧点の移動速度は従来の定説より大きいことが明らかになった。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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