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布の手触り感覚を対象とした仮想触感ディスプレイの研究

研究課題

研究課題/領域番号 12555074
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関神戸大学

研究代表者

田所 諭  神戸大学, 工学部, 助教授 (40171730)

研究分担者 服部 元史  神戸大学, 工学部, 助手 (00252792)
小黒 啓介  産業技術総合研究所, 技術情報部門・技術情報調査室, 室長(研究職)
高森 年  神戸大学, 工学部, 教授 (10031098)
徳田 献一  神戸大学, 経済学部, 助手 (60335411)
山崎 義治  神戸大学, 工学部, 教務職員(教育職) (90174648)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
12,100千円 (直接経費: 12,100千円)
2002年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2001年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2000年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワードバーチャルリアリティ / ハプティックディスプレイ / 触感ディスプレイ / 触覚 / 高分子ゲルアクチュエータ / ICPFアクチュエータ / アクティブタッチ / 分布駆動 / 繊毛機構
研究概要

布の繊細な手触りのような「質的情報」まで含めた触感を仮想現実としてディスプレイすることを目的とする.イオン導電性高分子ゲルアクチュエータを利用することによって,これまで問題であった高い柔軟性,高い運動自由度,微小な分布力の制御,皮膚刺激方向の制御を可能にした.それによって,触運動に応じて,布のような微妙な手触りを仮想呈示するシステムを開発した。
成果は次のようにまとめられる。
1.ICPFアクチュエータを用いた装着型刺激発生デバイスの開発
微小分布構造をもち,多自由度の刺激を発生する繊毛状の刺激発生デバイスを,ICPFアクチュエータを用いて開発した。また,刺激デバイスを小型軽量化し,手指に装着可能な刺激デバイスを開発し,手先位置を測定して触運動に応じた刺激を呈示するシステムを開発した.
2.複雑な触感を作り出す刺激発生手法の開発
1.のデバイスを低周波と高周波の合成波によって,複数の受容器を一度に刺激し,布のような複雑な触感を生成する手法を開発した。実素材との比較によって,布素材の微妙な触感の違いを呈示可能であることを示した。また,タオルやデニムのような触感を約半数の被験者に呈示できた。
3.触運動に応じた刺激法の開発
機械受容単位の応答特性を考慮し,触運動の速度,加速度に応じた触感を呈示する手法を提案し,触感評価実験により,自然な手触りを呈示できることを確認した.
4.ICPF内の物質移動に基づくモデリング
デバイスの設計・制御のためにICPFアクチュエータの動作原理に基づくモデリングをおこなった。
5.視覚情報と統合したマルチモーダルな刺激の評価
視覚情報と統合したディスプレイにより,視覚が触感に与える影響を定量的に評価した。
以上のように,3年間の研究によって,本研究の目的である布の手触りを呈示する触感ディスプレイの基盤を作ることができた.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] Masashi Konyo: "Artificial Tactile Feeling Display Using Soft Gel Actuators"Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation. 3416-3421 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Tadokoro: "An actuator model of ICPF for robotic applications on the basis of physicochemical hypotheses"Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation. 1340-1346 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 昆陽 雅司: "布の手触り感覚を対象とした触感ディスプレイの研究"第5回ロボティクスシンポジア予稿集. 170-175 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masashi Konyo: "EAP application to artificial tactile feel display of virtual reality"Proceedings of the International Society for Optical Engineering. 4329. 389-400 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Tadokoro: "Application of the Nafion-Platinum Composite Actuator"Proceedings of the International Society for Optical Engineering. 4329. 28-42 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 昆陽 雅司: "高分子ゲルアクチュエータを用いた布の手触り感覚を呈示する触感ディスプレイ"日本バーチャルリアリティ学会論文誌. Vol.6, No.4. 323-328 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masashi Konyo: "Quantitative Evaluation of Artificial Tactile Feel Display Integrated with Visual Information"Proceedings of the IEEE International Conference on Intelligent Robotics and Systems. 3060-3065 (2002)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Tadokoro: "A Dynamic Model of ICPF Actuator Considering Ion-Induced Lateral Strain for Molluskan Robotics"Proceedings of the IEEE International Conference on Intelligent Robotics and Systems. 2010-2017 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masashi Konyo: "Wearable Haptic Interface Using ICPF Actuators for Tactile Feel Display in Response to Hand Movements"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol.15 No.2. 219-226 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Tadokoro: "Modeling IPMC for design of actuation mechanisms, Electroactive Polymer (EAP) as Artificial Muscles, Reality Potential and Challenges. (Ed. Yoseph Bar-Cohen)"SPIE Press. 665 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田所諭: "高分子アクチュエータ,ナノ・マイクロマシン技術総覧(樋口敏郎監修)"産業技術サービスセンター. 750 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahi Konyo, Satoshi Tadokoro, Toshi Takamori, Keisuke Oguro: "Artificial Tactile Feeling Display Using Soft Gel Actuators"Proceedings of 2000 IEEE International Conference on Robotics and Automation. 3416-3421 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Tadokoro, S. Yamagami, T. Takamori, K. Oguro: "An actuator model of ICPF for robotic applications on the basis of physicohemical hypotheses"Proceedings of 2000 IEEE International Conference on Robotics and Automation. 1340-1346 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro, Toshi Takamori, Keisuke Oguro: "Artificial Tactile Feeling Display For Touch of Cloth"Proceedings of the 5^<th> Robotics Symposia. 170-175 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro, Toshi Takamori, Keisuke Oguro: "EAP application to artificial tactile feel display of virtual reality"Proceedings of the International Siciety for Optical Engineering. Vol. 4329. 389-400 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Tadokoro, Toshi Takamori, Keisuke Oguro,: "Application of the Nafion-Platinum Composite Actuator"Proceedings of the International Society for Optical Engineering. Vol. 4329. 28-42 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro, Toshi Takamori, Keisuke Oguro, Kenichi Tokuda: "Tactile Feeling Display For Touch of Cloth Using Soft High Polymer Gel Actuators"Transactions of the Virtual Reality Society of Japan. Vol. 6, No. 4. 323-328 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masashi Konyo, Satoshi Tadokoro, Makiko Hira, Toshi Takamori: "Quantitative Evaluation of Artificial Tactile Feel Display Integrated with Visual Information"Proceedings of the IEEE International Conference on Intelligent Robotics and Systems. 3060-3065 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Tadokoro, Masahiko Fukuhara, Yosuke Maeba, Masahi Konyo, Toshi Takamori: "A Dynamic Model of ICPF Actuator Considering Ion-Induced Lateral Strain for Molluskan Robotics"Proceedings of the IEEE International Conference on Intelligent Robotics and Systems. 2010-2017 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahi Konyo, Kazunobu Akazawa, Satoshi Tadokoro, Toshi Takamori: "Wearable Haptic Interface Using ICPF Actuators for Tactile Feel Display in Response to Hand Movements"Journal of Robotics and Mechatronics. Vol. 15, No. 2. 219-226 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Tadokoro, Ed. Yoseph Bar-Cohen: "Modeling IPMC for design of actuation mechanisms in: Electroactive Polymer (EAP) as Artificial Muscles, Reality Potential and Challenges"SPIE Press.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masashi Konyo: "Quantitative Evaluation of Artificial Tactile Feel Display Integrated with Visual Information"Proceedings of IEEEE International Conference on Intelligent Robotics and Systems. 3060-3065 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Satoshi Tadokoro: "A Dynamic Model of ICPF Actuator Considering Ion-Induced Lateral Strain for Molluskan Robotics"Proceedings of IEEE International Conference on Intelligent Robotics and Systems. 2010-2017 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Masashi Konyo: "Wearable Haptic Interface Using ICPF Actuators for Tactile Feel Display in Response to Hand Movements"Journal of Robotics and Mechatronics. 15・2(掲載予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 赤澤和伸: "ICPFアクチュエータを用いた触感ディスプレイの研究 第5報:触運動可能な装着刺激デバイスの開発"ロボティクス・メカトロニクス講演会'02講演論文集. 2p2-E07(1)-2p2-E07(2) (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 前羽陽介: "ICPFアクチュエータの特性とモデル化,第14報:不水和水分子移動モデルの導入"ロボティクス・メカトロニクス講演会'02講演論文集. 2P1-H06(1)-2P1-H06(2) (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 岸間匠: "ICPFセンサに関する研究,第1報:速度センシングのための基礎特性"ロボティクス・メカトロニクス講演会'02講演論文集. 1P1-J06(1)-1P1-J06(2) (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 昆陽雅司: "能動触を考慮した装着型ICPF触感ディスプレイの研究"日本バーチャルリアリティ学会第7回大会論文集. 445-448 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 赤澤和伸: "ICPFアクチュエータを用いた触感ディスプレイの研究第6報:装着型刺激デバイスによる振動刺激の振幅と粗さ感の関係"日本ロボット学会学術講演会講演論文集. 3G34 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 前羽陽介: "ICPFアクチュエータの特性とモデル化,第15報:Nafion-Au型アクチュエータのモデリングとパラメータ同定"日本ロボット学会学術講演会講演論文集. 3F38 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 昆陽雅司: "ICPFセンサに関する研究,第2報:触覚センサとしての応用"日本ロボット学会学術講演会講演論文集. 1G18 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 昆陽雅司: "触運動に応じた触感を呈示するICPF触感ディスプレイの研究"SICEシステムインテグレーション部門学術講演会論文集. Vol.2. 407-408 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Satoshi Tadokoro: "IPMC-Based Artificial Tactile Feel Display for a Virtual Reality Human Interface (Invited speech)"The 1st Artificial Muscle Conference. (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Satoshi Tadokoro: "Application of the Nafion-platinum composite actuator (Invited Paper)"Proceedings of SPIE. 4329. 28-42 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Satoshi Tadokoro: "Modeling IPMC for design of actuation mechanisms"Electroactive Polymer (EAP) Actuators as Artificial Muscles, Reality and Science Fiction, Ed. Yoseph Bar-Cohen, SPIE. 331-366 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 昆陽雅司: "高分子ゲルアクチュエータを用いた布の手触り感覚を提示する触感ディスプレイ"日本バーチャルリアリティ学会論文誌. 6・4. 323-328 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 昆陽雅司: "ICPFアクチュエータを用いた触感ディスプレイの研究,第4報:触運動の解析"ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. (2P2-N1(1)〜(2)). (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 昆陽雅司: "触運動に着目した能動的知覚行為の解析"第19回日本ロボット学会学術講演会講演論文集. 1H34 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大原猛史: "Nafion-Au型ICPFアクチュエータの製造条件最適化"第19回日本ロボット学会学術講演会講演論文集. 2G13 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 田所諭: "ナノ・マイクロマシン技術総覧(全体の中の,高分子アクチュエータの部分)"産業技術サービスセンター. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 昆陽雅司: "ICPFアクチュエータを用いた触感ディスプレイの研究,第2法:視覚情報との統合"ロボティクス・メカトロニクス講演会00講演論文集. 1A1-36-051(1)-(2) (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masashi Konyo: "Artificial tactile feel display using soft gel actuators"Proceedings of the 2000 IEEE International Conference on Robotics and Automation. 3416-3421 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 昆陽雅司: "布の手触り感覚を対象とした触感ディスプレイの研究(優秀論文賞受賞)"第5回ロボティクスシンポジア予稿集. 170-175 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masashi Konyo: "EAP application to artificial tactile feel display of virtual reality"Proceedings of SPIE. 4329. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 昆陽雅司: "高分子ゲルアクチュエータを用いた触感ディスプレイの研究(研究奨励賞受賞)"日本バーチャルリアリティ学会第5回大会論文集. 311-314 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 昆陽雅司: "ICPFアクチュエータを用いた触感ディスプレイの研究,第3報:触感の定量的評価"第18回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 3. 963-964 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2021-12-09  

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