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巧みなハンドリングに寄与する触覚機能の解明:皮膚変形の時空間分布再現を起点に

研究課題

研究課題/領域番号 18K13722
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関神戸大学

研究代表者

永野 光  神戸大学, 工学研究科, 助教 (70758127)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 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)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード触覚ディスプレイ / 皮膚感覚ディスプレイ / 力覚ディスプレイ / 皮膚変形 / ハプティクス / 皮膚感覚 / 触感 / 人間機械システム / 圧覚提示 / 振動覚提示
研究成果の概要

本課題では,仮想・遠隔環境における人の手の巧みさに対する皮膚・深部感覚の寄与を明らかにすることを目的に,高解像度な触覚ディスプレイの開発およびそれを用いた評価を実施した.吸引圧分布刺激を用いた皮膚変形提示方法を構築し,指先に装着可能な小型軽量の装置でありながら指先皮膚上に多数の吸引圧力分布を生成可能な触覚ディスプレイを構築した.また,刺激分布を実時間で計算するシミュレータとの統合も実施し,構築したシステムによって皮膚刺激を介して硬軟感の提示が可能であることを示した.また,吸引圧力分布ディスプレイと力覚ディスプレイの統合を実施し,硬軟感知覚への寄与を調査した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

高い臨場感を有する触覚再現は,手術・触診シミュレータの開発や,高度な遠隔操縦支援システムの構築などに必要な要素である.特に本研究において再現対象として着目した物体の硬軟感は触覚においても主要な要素であり,複数の感覚(深部感覚と皮膚感覚)の統合によって知覚される複雑な感覚である.本研究の成果は,深部感覚と皮膚感覚を独立して高精度に再現可能なシステムであり,高い臨場感のある硬軟感再現を実現するというエンジニアリング的貢献を有するとともに,硬軟感がどのように統合されて知覚されるのかという人の知覚メカニズム解明に利用するというサイエンス的貢献を有する成果である.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Wearable Suction Haptic Display with Spatiotemporal Stimulus Distribution on a Finger Pad2019

    • 著者名/発表者名
      Nagano Hikaru、Sase Kazuya、Konyo Masashi、Tadokoro Satoshi
    • 雑誌名

      Proc. of 2019 IEEE World Haptics Conference

      巻: NA ページ: 389-394

    • DOI

      10.1109/whc.2019.8816156

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 吸引触覚・力覚統合ディスプレイを用いた硬軟感知覚における皮膚感覚と深部感覚の寄与の調査2020

    • 著者名/発表者名
      木下祐樹,永野光,佐瀬一弥,昆陽雅司,田崎勇一,横小路泰義
    • 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2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 指腹における吸引圧力の時空間分布制御に基づく多指装着型触覚ディスプレイ -吸引圧分布による面状圧覚生起条件の調査-2018

    • 著者名/発表者名
      永野 光, 齋藤 薫, 昆陽 雅司, 佐瀬 一弥, 田所 諭
    • 学会等名
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 吸引圧力の時空間分布制御に基づく装着型触覚ディスプレイ -柔軟物接触時に生じる力分布の実時間計算法-2018

    • 著者名/発表者名
      佐瀬 一弥, 永野 光, 昆陽 雅司, 齋藤 薫, 田所 諭
    • 学会等名
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 手掌部への吸引圧刺激による把持感の提示2018

    • 著者名/発表者名
      齋藤 薫, 永野 光, 昆陽 雅司, 田所 諭
    • 学会等名
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高周波振動を用いた触覚提示による建設ロボットの遠隔操縦支援2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤 真也, 永野 光, 昆陽 雅司, 田所 諭
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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