2019 Fiscal Year Annual Research Report
二次元触感ディスプレイの開発とそれを用いた素材恒常性の原理探求
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17H04697
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
岡本 正吾 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10579064)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ハプティクス / 触感 / ディスプレイ / テクスチャ / 粗さ / 摩擦 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従前の触覚テクスチャディスプレイは，機械刺激を用いる方法と摩擦刺激を用いる方法に大別される．両者は得意とするテクスチャおよび力学的性質が相補的であり，これらを併用することによる触感提示能力の向上と，それによって初めて実現するサイエンスが十二分に期待できる．それにもかかわらず，これまでに両者を併用した触覚テクスチャディスプレイは存在しなかった．
期間中に，機械的（振動）刺激と静電気を用いた摩擦刺激を併用する触覚テクスチャディスプレイを開発した．主に摩擦提示能力や表面の絶縁方法について，改良を得ながら，無負荷時の摩擦を低減し，静電気負荷時の摩擦力を向上することに成功した．
次に，ディスプレイを用いて触感提示能力を実験的に検証した．具体的には，グレーティングスケールと呼ばれる粗さ試料（単純な一波長型と，複雑な二波長型の両方）と，木材や布などの自然素材の触感を再現して提示することを試みた．その結果，グレーティングスケールについては，従前の機械刺激か摩擦刺激のどちらか一方のみを用いる場合よりも，本研究で開発した併用型が，知覚される触感のリアリティの面から，はっきりと優れていることが示された．自然素材については，併用型の方が優れている素材と，従来の手法でも十分に対応できる素材に別れることが示された．どのような素材について，従来手法でも十分であるかは今後の検討課題である．
さらに，ヒトが自然素材を触察するときに発生する作用力（接触力）の２分力（法線力及び接線力）の間に統計的に関係が存在し，これが素材に拠ることを発見した．これまでに議論されたことが無かった，２分力間の位相情報の意味について，さきがける成果を得た．
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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