2019 Fiscal Year Annual Research Report
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18H04110
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
梶本 裕之 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80361541)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 触覚 / 力覚 / バーチャルリアリティ / ヒューマンインタフェース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は昨年度までに検証された個々の力覚提示要素を組み合わせたコンパクトな力覚提示装置を構築した。
腱振動入力による筋紡錘刺激については、従来の手法が一つの腱を主に対象としていたのに対して動作に関わる多数の腱を同時に刺激することで錯覚量を強めることを試みた。その結果、腕の動作に対して7箇所の腱の刺激を行い、最も効率よく運動錯覚を生じる組み合わせを発見した。
腱電気刺激による力覚提示は電極の配置による深部選択刺激をさらに進めるとともに、筋電気刺激との組み合わせによる効率的な運動錯覚の生起を試みた。
皮膚のせん断変形を用いた力覚提示は、新たに輪ゴムのみで皮膚に純粋なせん断方向の力を加える方法を考案し、有効性を確認した。また胴体部へのせん断変形提示によって歩行が制御できるという知見に基づき、新たにパーソナルモビリティへの応用を行った。
以上の研究成果は、国際学会3件（うち一件受賞）、国内学会発表4件、ジャーナル採択2件につながった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究は、腱振動、腱電気刺激、皮膚せん断変形という３つの手法をさらに最適化するということを当初の目的としていた。腱振動に関しては多点刺激の有用性を、腱電気刺激では筋刺激との組み合わせを、皮膚せん断変形については簡易な方法をそれぞれ見出している。現在のところこれらを組み合わせるところまでは進んでいないものの、新たな発見および応用の可能性を見出した点で、おおむね順調と評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は個々の力覚提示手法の最適化を測るとともに、複数手法を組み合わせる手法を開始する。腱振動刺激に関してはこれまでの研究により運動に関わる複数の腱を同時に刺激することで運動錯覚の効果を増大させられることを明らかにした。特に手腕の運動に関しては、片腕あたり７箇所の振動刺激を行うことで検証を行い、３箇所の刺激が特に重要であることを見いだした。これを利用してVR空間中での作業の最中に腱振動提示を行う評価実験を行う。その際には多軸力センサを内蔵した不動ジョイスティックを用い、ユーザの運動意図にあわせた腱振動提示を行う。この際の作業の効率性および主観的没入感を評価する。
電気刺激を用いた運動錯覚提示に関しては、昨年度までに引き続き、深部への選択的な刺激を複数の電極を用いて行うことを試みる。さらに手掌部、特に指に関する腱電気刺激を行うことでより精細な力覚表現を可能とする。
皮膚せん断変形による力覚表現に関しては、昨年度までに特に脚部における力覚表現に皮膚せん断提示が有用であることを見出している。これを発展させ、特に装着型の装置で効率的に皮膚せん断変形を生じさせるデバイスの開発を行う。
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