2013 Fiscal Year Annual Research Report
人側／装置側の両者の力触覚機能向上による新しい医用力覚呈示システム
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25282156
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
栗田 雄一 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80403591)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 敏夫 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90179995)
惠木 浩之 広島大学, 医歯薬保健学総合研究科, 特任講師 (20403537)
永田 和之 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 研究員 (10357634)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | コンピュータ外科学 / ヒューマンインタフェース / 力覚・触覚 / 医用工学 / トレーニングシミュレータ / バーチャルリアリティ / 確率共鳴 |
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| Research Abstract |
H25年度は，補助物体としてゴムシートを用いた拡張力覚呈示技術の開発を行った．ゴムシートを左右方向にリニアアクチュエータにより伸縮させることによりゴムシートのもつバネ成分が変化し，それを触ったときの硬さ感覚を変更させることができる．また体腔内を模したボックス内にゴムシートとアクチュエータを置き，さらにゴムシートにプロジェクタで臓器画像を投影することで，簡易的なトレーニングシミュレータを構築した．触る位置の画像の明るさ情報に応じた目標硬さを設定し，その硬さを実現するようにアクチュエータがゴムシートを伸縮させることで仮想的な硬さ呈示を実現した．確率共鳴による知覚感度向上については，FitzHugh-Nagumo神経発火モデルをもちいて振動付与による神経発火状態をシミュレートし，与えるべき振動強度に関する検証を行った．
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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
力覚呈示の課題については，ゴムシートによる補助物体の設計に加えて，簡易トレーニングシミュレータの構築を行うなど，当初の計画以上に進展している．知覚向上の課題についても，把持鉗子型デバイスの製作に加えて，神経発火モデルの構築を行うなど，当初の計画以上に進展している．性能評価の課題については，上記の実験を優先したため次年度以降に実施することとした．よって全体としてはおおむね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
H26年度は，力覚呈示の課題について，形状を模した模擬臓器型の補助物体の製作をすすめるとともに，立体構造をもつ補助物体への力覚重畳手法の検討をおこなう．また知覚向上の課題について，神経発火モデルの改良を行い，有効な振動特性に関する考察を行う．性能評価の課題については，開発したシステムの有用性を評価するために適切な指標に関する検討を行う．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本年はコンピュータシミュレーションを中心に実験を実施したため，デバイス製作に関する課題の一部を次年度以降にまわしたため．
コンピュータシミュレーションで得られた結果をもとに必要となる機材スペックを決定し，デバイス製作・システム改良に必要となる機器・部品を購入していく．
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