2023 Fiscal Year Annual Research Report
身体変化をゼロに保ちつつ知覚・情動を変容させるゼロハプティクス技術基盤の構築
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21H03474
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
黒田 嘉宏 筑波大学, システム情報系, 教授 (30402837)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷川 晶一 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (10323833)
金子 暁子 筑波大学, システム情報系, 准教授 (40396940)
田辺 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (60847557)
井野 秀一 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70250511)
羽田 康司 筑波大学, 医学医療系, 教授 (80317700)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 非対称刺激 / 非接触冷覚提示 / 牽引力錯覚 / 運動誘導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、前年度までに開発した本課題における基盤技術である非対称温冷機能および非対称振動機能の高度化および医療・福祉分野の応用機能の開発を行い、ゼロハプティクス技術の確立と展開を行った。具体的には、素早い冷刺激と緩やかな温刺激の切り替えを繰り返すことで、実質的な皮膚の温度変化を伴わずに、皮膚温度を継続的に低下させる場合と同程度の冷感の強さを実現可能であることが示された。その際に必要な冷刺激の素早さは、継続的に低下させる場合の1.5倍であった。また、ボルテックスチューブの内部流れの可視化観察および PIV 計測を行った。その結果、管の子午面内で、管壁付近の温風出口方向流れと冷風出口方向流れの接触部にて、温風出口方向に移動する渦構造が存在することや、温風出口から折り返す冷風のうねるような流動構造が確認されるなど、ボルテックスチューブの冷気生成能力を向上させる知見が得られた。さらに、振動刺激を用いたゼロハプティクス技術 (牽引力錯覚) におけるユーザの適応範囲を明らかにするために、牽引力錯覚の加齢への影響を調べた 。その結果、高齢男性では、錯覚が若年群と同程度に生起したが高齢女性のみ錯覚が起きづらかった。加齢によって振動の閾値が上昇することが知られているが、牽引力錯覚と振動の閾値との間には相関関係はなく、閾値が上昇しても錯覚が十分に生起する高齢者もいれば、錯覚が起きづらかった高齢女性の閾値は、若年群と同程度だった。また、医学的見地から末梢神経感度の定量化に向けて椅子型温冷刺激装置の改良を医師と進めた。最後に、ゼロハプティクス技術の展開として、時間的な連続性に加えて空間的な連続性を向上させる冷気流の提示法を開発し、冷風出口を複数並べた際に冷覚の一体感を実現する出口間距離を明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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