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身体性の再構築を前提とした異部位触力覚提示の応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 20K20627
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関電気通信大学

研究代表者

梶本 裕之  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80361541)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円)
2023年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2022年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード触覚 / 皮膚感覚 / バーチャルリアリティ / ヒューマンインタフェース / 力覚 / ウェアラブル / ウエアラブル
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は迫真的な触力覚提示の開発である.本研究は次の3つの着眼点を持つ.第一は「指先で触れる際の触力覚は指先に提示される必要はないのではないか」というものである.第二は「当初は不自然でも,必要十分な情報を提示することで後天的に自然と思える触力覚提示が実現できるのではないか」というものである.第三は「異部位提示が実は人の能力を超えた触覚情報提示を実現するのではないか」というものである.本研究は次の4つの段階を経る.第一に異部位触力覚提示の要素技術の確立である.第二に異部位に提示された触覚と力覚の融合方法の検討である.第三にVR環境内での有効性の検証,第四に実世界環境における実証である.

研究成果の概要

本研究は指先への触覚提示が本質的に抱える課題であるサイズ上の課題に対して、指先で触れて感じる触力覚を、指先以外の身体部位に提示する異部位提示(触覚転移)によって解決を図った。デバイス開発においては指先に感じるべき触覚を額や前腕に提示する手法を高品位化するとともに、従来知られていなかった電気刺激による額への温度感覚提示等の手法を新たに開発した。また皮膚感覚提示によって力覚を生じる新たな現象を電気触覚ディスプレイにおいて見出した。さらにVR環境および遠隔環境を用いた評価実験により、本来指先に感じるべき触覚を額や背中へ提示した場合に操作主体感が損なわれないことを検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は従来の触覚提示研究が暗黙の了解としてきた「手による操作の触覚フィードバックは手に行われる」という前提を見直し、現在の頭部搭載型ディスプレイに無理なく組み込める形で触覚提示を行った際に、少なくとも主観的な操作感が損なわれないことを示した点で、今後のバーチャルリアリティにおける触覚の扱い方を問い直すという社会的意義がある。また新たに発見された複数の触覚提示手法、例えば電気刺激によって額に冷覚を生じうるという知見や振動提示によって圧覚を生じうるという知見は、今後学術的により深く探求すべき課題を見出したものと言える。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 6件)

  • [国際共同研究] Unversity of Sydney(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 反発する磁石の漏れ磁束を利用したウェアラブル触覚提示素子2023

    • 著者名/発表者名
      真鍋 光希、牛山 奎悟、髙橋 哲史、梶本 裕之
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 28 号: 4 ページ: 361-370

    • DOI

      10.18974/tvrsj.28.4_361

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LivEdge: Haptic Live Stream Interaction on a Smartphone by Electro-Tactile Sensation Through the Edges2023

    • 著者名/発表者名
      Takami Taiki、Saito Taiga、Kameoka Takayuki、Kajimoto Hiroyuki
    • 雑誌名

      SIGGRAPH '23: ACM SIGGRAPH 2023 Emerging Technologies

      巻: Article No.: 10 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1145/3588037.3595386

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ExtEdge: Haptic Augmentation of Visual Experiences of a Smartphone by Electro-Tactile Sensation Through the Edges2023

    • 著者名/発表者名
      Takami Taiki、Saito Taiga、Kameoka Takayuki、Kajimoto Hiroyuki
    • 雑誌名

      SUI '23: Proceedings of the 2023 ACM Symposium on Spatial User Interaction

      巻: Article No.: 7 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1145/3607822.3614543

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Suction-Type Tactile Presentation Mechanism to Be Embedded in HMD2022

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kameoka, Hiroyuki Kajimoto
    • 雑誌名

      Frontiers In Virtual Reality

      巻: 3

    • DOI

      10.3389/frvir.2022.894873

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Head rotation and illusory force sensation by lateral skin stretch on the face2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Miyakami, Akifumi Takahashi, Hiroyuki Kajimoto
    • 雑誌名

      Frontiers In Virtual Reality

      巻: 3

    • DOI

      10.3389/frvir.2022.930848

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pilot Study on Presenting Pulling Sensation by Electro-Tactile Stimulation2022

    • 著者名/発表者名
      Shota Nakayama, Mitsuki Manabe, Keigo Ushiyama, Masahiro Miyakami, Akifumi Takahashi & Hiroyuki Kajimoto
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 13235 ページ: 66-74

    • DOI

      10.1007/978-3-031-06249-0_8

    • ISBN
      9783031062483, 9783031062490
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wearable Haptic Device Presenting Sensations of Fingertips to the Forearm2022

    • 著者名/発表者名
      Taha Moriyama, Hiroyuki Kajimoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: 15(1) 号: 1 ページ: 91-96

    • DOI

      10.1109/toh.2022.3143663

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tactile Transfer of Finger Information through Suction Tactile Sensation in HMDs2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kameoka, Hiroyuki Kajimoto
    • 雑誌名

      2021 IEEE World Haptics Conference (WHC)

      巻: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/whc49131.2021.9517176

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ibrotactile Presentation using a Motor within a Housing and Rotor Fixed to the Skin2021

    • 著者名/発表者名
      Mitsuki Manabe, Keigo Ushiyama, Akifumi Takahashi, Hiroyuki Kajimoto
    • 雑誌名

      2021 IEEE World Haptics Conference (WHC)

      巻: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/whc49131.2021.9517228

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HARVEST: High-Resolution Haptic Vest and Fingertip Sensing Glove That Transfers Tactile Sensation of Fingers to the Back2021

    • 著者名/発表者名
      Taha Moriyama, Hiroyuki Kajimoto
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 11 号: 3 ページ: 1298-1298

    • DOI

      10.3390/app11031298

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Presentation of Slip Sensation Using Suction Pressure and Electrotactile Stimulation2024

    • 著者名/発表者名
      Yan Xue Teo, Taiga Saito, Takayuki Kameoka, Izumi Mizoguchi, Hiroyuki Kajimoto
    • 学会等名
      EuroHaptics2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Virtual Hand Illusion Induced by Suction Pressure Stimulation to the Face2024

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kameoka, Taku Hachisu, Hiroyuki Kajimoto
    • 学会等名
      EuroHaptics2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tactile Presentation with Air Suction and Electrical Stimulation2023

    • 著者名/発表者名
      Teo Yan Xue, Taiga Saito, Takayuki Kameoka, Izumi Mizoguchi, and Hiroyuki Kajimoto
    • 学会等名
      IEEE World Haptics Conference 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pilot Study of Softness Presentation by Electro-Tactile Stimulation at the Edge of the Smartphone2023

    • 著者名/発表者名
      Taiki Takami, Taiga Saito, Takayuki Kameoka, Izumi Mizoguchi, and Hiroyuki Kajimoto
    • 学会等名
      IEEE World Haptics Conference 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スマートフォン側面部電気刺激インタフェースを用いた柔らかさ感を提示できるグリップ入力手法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      高見太基,齋藤大雅,亀岡嵩幸,溝口泉,梶本裕之
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 指先側面への電気刺激による疑似力覚提示の検討(第二報)2023

    • 著者名/発表者名
      中山翔太,牛山奎悟,梶本裕之
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Energy Efficient Wearable Vibrotactile Transducer Utilizing The Leakage Magnetic Flux of Repelling Magnets2023

    • 著者名/発表者名
      M. Manabe, K. Ushiyama, A. Takahashi and H. Kajimoto
    • 学会等名
      IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] resenting Sliding Sensation by Electro-tactile Stimulation2022

    • 著者名/発表者名
      Shota Nakayama, Mitsuki Manabe, Keigo Ushiyama, Masahiro Miyakami, Akifumi Takahashi & Hiroyuki Kajimoto
    • 学会等名
      EuroHaptics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 指先側面への電気刺激による疑似力覚提示の検討2022

    • 著者名/発表者名
      中山翔太,真鍋光希,牛山奎悟,宮上昌大,髙橋哲史,梶本裕之
    • 学会等名
      第27回 日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] スマートフォンの側面で皮膚電気刺激をするユーザインタフェースの検討2022

    • 著者名/発表者名
      高見太基,齋藤大雅,亀岡嵩幸,梶本裕之
    • 学会等名
      第27回 日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 顔面への皮膚吸引刺激における吸引孔形状の違いによる感覚変化2021

    • 著者名/発表者名
      亀岡嵩幸,梶本裕之
    • 学会等名
      日本機械学会ロボット・メカトロニクス講演会2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 顔面での皮膚吸引触覚刺激における有限要素解析2021

    • 著者名/発表者名
      亀岡嵩幸,梶本裕之
    • 学会等名
      第26回 日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 筐体および回転軸を皮膚に固定したDCモータを用いた振動提示(第3報)2021

    • 著者名/発表者名
      真鍋光希,牛山奎悟,髙橋哲史,梶本裕之
    • 学会等名
      第26回 日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 皮膚に固定した磁石とコイルによる触覚提示の検討2021

    • 著者名/発表者名
      真鍋光希,牛山奎悟,髙橋哲史,梶本裕之
    • 学会等名
      第26回 日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 反発する磁石と電磁石同士を組み合わせた小型触覚提示素子の検討2021

    • 著者名/発表者名
      真鍋光希,牛山奎悟,髙橋哲史,梶本裕之
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Haptopus:HMDへの吸引触覚提示機構の内蔵―気圧変調による硬軟感提示―2020

    • 著者名/発表者名
      亀岡嵩幸,梶本裕之
    • 学会等名
      日本機械学会ロボット・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 筐体および回転軸を皮膚に固定したDCモータを用いた振動提示2020

    • 著者名/発表者名
      真鍋光希,牛山奎悟,高橋哲史,梶本裕之
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 筐体および回転軸を皮膚に固定したDCモータを用いた振動提示(第2報)2020

    • 著者名/発表者名
      真鍋光希,牛山奎悟,高橋哲史,梶本裕之
    • 学会等名
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 額電気刺激による温度感覚提示の予備的検討2020

    • 著者名/発表者名
      齋藤大雅,張建堯,亀岡嵩幸,梶本裕之
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 額電気刺激による温度感覚提示の検討2020

    • 著者名/発表者名
      齋藤大雅,張建堯,亀岡嵩幸,梶本裕之
    • 学会等名
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2025-01-30  

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