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二次元触感ディスプレイの開発とそれを用いた素材恒常性の原理探求

研究課題

研究課題/領域番号 17H04697
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 知能ロボティクス
研究機関名古屋大学

研究代表者

岡本 正吾  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10579064)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードハプティクス / 触感 / テクスチャ / ディスプレイ / 粗さ / 摩擦 / 触覚 / 触感ディスプレイ / 振動触刺激 / 摩擦力 / 静電摩擦
研究成果の概要

表面粗さの提示を得意とする機械的(振動)刺激と,静電気を用いた摩擦刺激を併用する触覚テクスチャディスプレイを開発した.表面テクスチャの触感は,表面粗さと摩擦分布によって定義されるものであり,この新しい触感ディスプレイにより,従来の機械的刺激か,摩擦刺激のいずれかを利用する手法よりもリアリティの高いテクスチャが提示された.また,ヒトのテクスチャ触知覚において,粗さと摩擦のダイナミックな関係性が利用されている可能性を新たに見出した.具体的には,両者の位相情報はテクスチャの識別に有意に利用できることがわかった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果はタッチパネル用の触覚フィードバック機能の開発そのものであり,その高度化を図るという意味で産業に資するものである.学術的には,触覚によるテクスチャ知覚はこれまでに,単一のモダリティ(例えば,粗さ知覚のみ,摩擦知覚のみ)に対して多くの議論がなされてきたが,それらがどのように統合されるかということを研究した例は少ない.本研究は,粗さ知覚と摩擦知覚がどのように統合されて,テクスチャとして知覚・認識されるかという課題を扱っており,触知覚分野の研究を新しいステージに押し上げるものと考える.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Effect of material hardness on friction between a bare finger and dry and lubricated artificial skin2020

    • 著者名/発表者名
      Koki Inoue, Shogo Okamoto, Yasuhiro Akiyama, and Yoji Yamada
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: 123-129

    • DOI

      10.1109/toh.2020.2966704

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between spatial variations in static skin deformation and perceived roughness of macroscopic surfaces2020

    • 著者名/発表者名
      Shogo Okamoto and Ariei Oishi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: 13(1) 号: 1 ページ: 66-72

    • DOI

      10.1109/toh.2020.2964538

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Virtual roughness textures via a surface tactile texture display using vibrotacitle and electrostatic friction stimuli: Improved realism2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Otake, Hikaru Hasegawa, Shogo Okamoto, Yoji Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of 13th International Conference on Human System Interaction

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Random switch of adhesion and deformation friction depends on material hardness2020

    • 著者名/発表者名
      Koki Inoue, Shogo Okamoto, Yasuhiro Akiyama, and Yoji Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Global Conference on Life Sciences and Technologies

      巻: - ページ: 204-206

    • DOI

      10.1109/lifetech48969.2020.1570618852

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Softness presentation via friction force control on electrostatic tactile panel display2020

    • 著者名/発表者名
      Giryeon Kim, Shogo Okamoto, Yasuhiro Akiyama, and Yoji Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Global Conference on Life Sciences and Technologies

      巻: - ページ: 219-221

    • DOI

      10.1109/lifetech48969.2020.1570618774

    • NAID

      130007943570

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase difference between normal and shear forces during tactile exploration represents textural features2019

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Hasegawa, Shogo Okamoto, and Yoji Yamada
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: 13 号: 1 ページ: 11-17

    • DOI

      10.1109/toh.2019.2960021

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tactile texture display with vibrotactile and electrostatic friction stimuli mixed at appropriate ratio presents better roughness textures2019

    • 著者名/発表者名
      Ken Ito, Shogo Okamoto, Yoji Yamada, and Hiroyuki Kajimoto
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Applied Perception

      巻: 16 号: 4 ページ: 20-20

    • DOI

      10.1145/3340961

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Affective Vibrotactile Stimuli: Relation between Vibrotactile Parameters and Affective Responses2019

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Hasegawa, Shogo Okamoto, Ken Ito, and Yoji Yamada
    • 雑誌名

      International Journal of Affective Engineering

      巻: 18 号: 4 ページ: 171-180

    • DOI

      10.5057/ijae.IJAE-D-18-00008

    • NAID

      130007685898

    • ISSN
      2187-5413
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stochastic relationships between the normal and shear interaction forces during tactile exploration of textures2018

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Hasegawa, Shogo Okamoto, Elfekey Hatem, and Yoji Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics

      巻: - ページ: 3029-3034

    • DOI

      10.1109/smc.2018.00515

    • NAID

      130007551136

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 指で皮膚を擦る時に皮膚の柔らかさが摩擦係数に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      井上公貴、岡本正吾、秋山靖博、山田陽滋
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] テクスチャ触知覚において指腹に生じる法線力と接線力の位相差は弁別できる2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川輝、岡本正吾、山田陽滋
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 触察時に指と素材間に作用する法線力と接線力の統計的関係2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 輝, 岡本 正吾, 山田 陽滋
    • 学会等名
      日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学 岡本正吾のホームページ

    • URL

      http://www.mech.nagoya-u.ac.jp/asi/ja/member/shogo_okamoto/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学 支援ロボティクス研究グループのホームページ

    • URL

      http://www.mech.nagoya-u.ac.jp/asi/ja/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学 機械システム工学専攻 岡本正吾のHP

    • URL

      http://www.mech.nagoya-u.ac.jp/asi/ja/member/shogo_okamoto/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 触感ディスプレイ/Tactile texture displays

    • URL

      http://www.mech.nagoya-u.ac.jp/asi/ja/texturedisplay/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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