2020 Fiscal Year Research-status Report
介在型柔軟デバイスを用いた触知覚を増幅させるなぞり指示ナビゲーション
| Project/Area Number |
19K04304
|
|---|
| Research Institution | Hirosaki University |
|---|
Principal Investigator |
竹囲 年延 弘前大学, 理工学研究科, 助教 (60517712)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
望山 洋 筑波大学, システム情報系, 教授 (40303333)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 触感増幅メカニズムの解明 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，本研究の最終目的は薄型で柔軟な装着型の触知覚増幅デバイス設計することであり，そのデバイスを用いた適切ななぞり方についても提示することである．2020年度の研究実施計画では以下の内容を予定し実施した．
(D)提案する柔軟構造デバイスの変形運動と皮膚への増幅原理を定式化し明らかにする．
・スパイラルコイルを剛体・バネ・ダンパの多リンク近似した新たな力学モデルを作成した．昨年度はpyODEを用いて構築したが，今年度はマルチボディダイナミクスを用いてmatalabで構築した．・ひずみゲージを用いた増幅効果の定量化をおこなった．実験結果とシミュレーション結果を比較し，定量的な数値データを用いて，柔軟構造デバイスの変形運動と皮膚への増幅原理について考察を行った．定式化については現在継続中である．
(C)増幅効果に影響するなぞり方の原因を明らかにする．
・昨年度は人間がなぞる速度や押し付け力を変えることで，増幅効果とそれらの因子との関係を調べた．今年度はそのなぞり動作を定量的に評価するために，ロボットアームを用いて行う．そのための実験準備を行った．これらのデータを用いて，増幅効果となぞり方の関係について再調査を行っている．・微細凹凸を検出するセンサ（ひずみゲージ）から出力される信号から，機械学習を用いて自動で微細凹凸を判定するアルゴリズムについて研究を行っている．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
スパイラルコイルによるなぞり触感増幅メカニズムの解明が進んだため．最終目的の薄型で柔軟な装着型の触知覚増幅デバイス設計するためには，その原理が必要である．また，なぞり動作の再現性やその増幅効果を定量的に測定する方法及び装置が確立されつつあり，今後の研究を効率よく進めることができると考える．
|
| Strategy for Future Research Activity |
・ロボットアームのなぞり動作とその先端に取り付けた指先のひずみゲージから得られた信号データから，微細凹凸の場所を自動で特定する手法を開発する．その手法を基に，触感の増幅となぞり時の速さ及び押し付け力との関係を明らかにする．
・ひずみゲージからの出力信号と凹凸面の形状の関係を明らかにして定式化する．
|
| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響のために出張がなくなったため．また，研究室に既にあった実験器具や材料等を使用して，本研究の一部を遂行することができたため．生じた差額は，本研究に必要な別の研究器材の購入に充てる．
|
