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感覚間相互作用に着目した硬軟感の知覚原理および提示技術に関する研究

Research Project

Project/Area Number 12J08552
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

木村 文信  東京大学, 大学院工学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords触感ディスプレイ / 硬軟感提示 / 触覚センサ / 触知覚
Research Abstract

本研究は, 柔軟物に触れた際に感じる触感である硬軟感を, 装置使用者に対して再現提示するシステムを構築することを主題とした. このようなシステムを実現するにあたり, 次に示す2点を研究対象とし, 従来研究で想定および対応できていない点に対応させることを目的とした. (1)硬軟感を提示する触感提示装置の開発. (2)硬軟感情報を取得する触覚センサの開発.
(1)に関しては, 再現される柔軟物体が弾性物質で構成される均一柔軟物体(単調な硬軟感)に限定されていたという点が従来研究の課題であった. 本研究ではこの課題を克服すべく, より多様な硬軟感の再現に取り組んだ. 柔軟物体例として, 「厚みが有限な柔軟物体」「しこりを含む柔軟物体」を想定し, それぞれの提示手法を実現することで硬軟感提示の多様化を検討した. 前年度で開発した, 張力制御された柔軟シートで指先を包み込む機構によって上記柔軟物の提示を行った. 厚みが有限な柔軟物に指先を押し込んだ際に得られる触感を「底着き感」と命名し, その提示法を提案した. 底に着いたと感じられる点からシートの張力制御によって指先の圧分布を変え, 底着き感を再現した. 提案手法によって表現される柔軟物の厚みが可変であることを確認できた. しこりを含む柔軟物に関しては, 前年度から検討してきた提示手法をさらに発展させ, 対象物をなぞっている際に感じられる触感が生成できることを確認した.
(2)に関しては, 前年度で開発した光弾性触覚センサの計測値に対する情報処理手法の検討を行った. 情報処理によって対象物の特徴を抽出する手法を提案した. また, 提示装置と統合して遠隔提示を実現するため, 抽出された情報を提示装置駆動に必要な情報へ変換する手法を考案し, 遠隔提示システムの試作を行った. 以上によって, 硬軟感提示の応用先の一つである遠隔触診システム等の開発に必要になると考えられる知見を得ることができた.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Effect of delays in softness display using contact area control : rendering of surface viscoelasticity2013

    • Author(s)
      Fuminobu Kimura, Akio Yamamoto
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 27 Issue: 7 Pages: 553-566

    • DOI

      10.1080/01691864.2013.777016

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A photoelastic tactile sensor to measure contact pressure distributions on object surfaces2013

    • Author(s)
      Taku Nakamura, Fuminobu Kimura, Akio Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 25 Pages: 355-363

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Rendering a variety of softness sensations by wrapping a flexible sheet around a fingertip2014

    • Author(s)
      F. Kimura and A. Yamamoto
    • Organizer
      2014 IEEE Haptics Symposium(本会議のWorkshopにて)
    • Place of Presentation
      Doubletree by Hilton Houston (Houston, USA)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 高流動性の薄い柔軟物体特有の触感"底着き感"の再現提示2014

    • Author(s)
      木村文信, 山本晃生
    • Organizer
      2014年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Rendering variable-sized lump sensations on a softness tactile display2013

    • Author(s)
      F. Kimura and A. Yamamoto
    • Organizer
      IEEE World Haptics Conference 2013
    • Place of Presentation
      Daejeon Convention Center (Daejeon, Korea)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シート張力の非対称制御による左右に移動するしこり感の発生2013

    • Author(s)
      木村文信, 山本晃生
    • Organizer
      第18回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Place of Presentation
      ナレッジキャピタル(大阪府大阪市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] なぞり動作時に知覚するしこり感の生成手法の検討2013

    • Author(s)
      木村文信, 山本晃生
    • Organizer
      第14回 SICE SI部門講演会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 硬軟感ディスプレイの小型化に向けた弾性リンク機構の検討2013

    • Author(s)
      北澤俊樹, 木村文信, 山本晃生
    • Organizer
      第14回SICE SI部門講演会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 柔軟物体中のしこり感提示手法の検討2012

    • Author(s)
      木村, 山本
    • Organizer
      第13回SICE S1 部門講演会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場, 福岡県
    • Year and Date
      2012-12-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 硬軟感提示におけるしこり知覚の検討2012

    • Author(s)
      木村, 中村, 山本
    • Organizer
      日本ロボット学会第30回記念学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター, 北海道
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] A softness feeling display with an active tensioner controlling contact pressure distribution on a fingertip2012

    • Author(s)
      Fuminobu Kimura, Akio Yamamoto
    • Organizer
      MTM & Robotics 2012
    • Place of Presentation
      Clermont-Ferrand, France
    • Year and Date
      2012-06-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 光弾性触覚センサを用いた硬軟感提示装置の評価2012

    • Author(s)
      中村, 木村, 山本
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • Place of Presentation
      アクトシティ浜松, 静岡県
    • Year and Date
      2012-05-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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