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高解像度摩擦振動触覚ディスプレイを用いたリアルな触感再現技術

研究課題

研究課題/領域番号 17K12727
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ヒューマンインタフェース・インタラクション
研究機関大阪大学 (2019)
香川大学 (2017-2018)

研究代表者

石塚 裕己  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40784418)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード触覚 / 静電刺激 / シミュレーション / ロボティクス / 触覚ディスプレイ / ハプティクス / 有限要素法 / 電極アレイ / 静電触覚ディスプレイ / 有限要素法解析 / 神経モデリング / 摩擦振動触覚ディスプレイ / 微細加工
研究成果の概要

本研究では,リアルな触感再現に向けて静電触覚ディスプレイの多電極化に関する検討を行った.まず,デバイスの設計を行い,1 mm幅の電極が配置された触覚ディスプレイを設計し作製した.その後,作製したデバイスの特性評価を行った.その結果,細い電極を用いた場合でも静電刺激が行えており,また,入力電圧の周波数によって閾値が変化することが確認された.2点の弁別に関する実験も行ったが,弁別には5 mm程度の幅が必要であることが明らかになった.合わせて,触覚ディスプレイの有限要素法シミュレーション環境を構築した.それによって静電触覚ディスプレイを用いると細かい形状の物体の触感を再現できる可能性が示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では静電気によって摩擦力を制御する触覚ディスプレイを作製し,その特性評価を行った.静電触覚ディスプレイを多電極化することで,よりリアルな触感再現を行えることが期待できる.多電極化については研究例が少なく,本研究によって多電極化した際の静電刺激の知覚を明らかにすることができた.また,この触覚ディスプレイによって提示される感覚をシミュレーションから導出するためのシステムの構築も行った.これによって,今までは官能評価によって決めていた静電刺激の条件を皮膚内部の状態を考慮して決定することが可能になった.

報告書

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

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Electrovibration Stimulation with a Narrow Electrode2018

    • 著者名/発表者名
      Ishizuka Hiroki、Komurasaki Seiya、Kato Kunihiro、Kajimoto Hiroyuki
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 9 号: 10 ページ: 483-483

    • DOI

      10.3390/mi9100483

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of Multi-Electrode Effects on Electrovibration Tactile Stimulation2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ishizuka, Katsuyori Suzuki, Kyohei Terao, Hidekuni Takao, Fusao Shimokawa, Hiroyuki Kajimoto
    • 雑誌名

      Transactions of The Japan Institute of Electronics Packaging

      巻: 10 号: 0 ページ: E17-004-1-E17-004-8

    • DOI

      10.5104/jiepeng.10.E17-004-1

    • NAID

      130006282108

    • ISSN
      1883-3365, 1884-8028
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Multi-electrode Electrovibration Tactile Display with Microfabrication Process2018

    • 著者名/発表者名
      Seiya Komurasaki, Ryo Kurokawa, Shoki Kitaguchi, Hiroyuki Kajimoto, Hiroki Ishizuka
    • 学会等名
      Eurohaptics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Electrovibration Tactile Displays with Microfabrication and Digital Fabrication2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ishizuka
    • 学会等名
      IDW
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical Method to Simulate Activities of Mechanoreceptors with FEM Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Shoki Kitaguchi, Norihide Yoshimura, and Hiroki Ishizuka
    • 学会等名
      Eurohaptics 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shoki Kitaguchi, Norihide Yoshimura, and Hiroki Ishizuka2018

    • 著者名/発表者名
      Analytic Models to Convert Skin Deformation into Mechanoreceptor Activity for Finite Element Method Analysis
    • 学会等名
      Haptics Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Double-sided Printed Tactile Display with Electrostimuli and Electrostatic Forces and its Assessment.2018

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Kato, Hiroki Ishizuka, Hiroyuki Kanjimoto, and Homei Miyashita
    • 学会等名
      CHI 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tactile Element with Double-sided Inkjet Printing to Generate Electrostatic Forces and Electrostimuli2017

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Kato, Hiroki Ishizuka, Hiroyuki Kanjimoto, and Homei Miyashita
    • 学会等名
      UIST 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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