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触覚のGestaltの生成・崩壊を利用した材質感提示技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K23346
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 1002:人間情報学、応用情報学およびその関連分野
研究機関九州工業大学

研究代表者

小村 啓  九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (00881096)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードVelvet Hand Illusion / 触錯覚現象 / 定式化 / Gestalt / NIRS / 心理物理学実験 / Gestalt theory / プレグナンツの法則 / ベルベットハンドイリュージョン / 温冷覚刺激 / 脳機能計測 / Tactile Gestalt / 触覚ディスプレイ
研究開始時の研究の概要

触り心地を工学的に設計・演出する技術確立のためにVelvet Hand Illusion (以下:VHI)に着目し,その機序に関わる基礎調査を進める.VHIとはワイヤー製の格子を両手で挟んで擦ると滑らかな面が生起する現象である.我々は,1本線では生起せず,線で囲まれて初めて生起するVHIの特徴から「複数の線で構成されるGestaltとVHIが関連している」と考えている.Gestaltとは「部分では説明できない複合的なまとまり」とされ視覚認識で考えられた概念である.触覚情報がプレグナンツの法則に従ってまとまり,Gestaltに触り心地が生起する一連のプロセスを解明し触覚デバイスへの展開を試みる.

研究成果の概要

触覚のGestalt性を解明するために,Velvet Hand Illusion(以後VHI)の調査を実施した.VHIとは,2本の平行に張られたワイヤを両手で挟んでこすると滑らかな面の感覚が生起する錯覚現象である.我々は本研究で下記3点を明らかにした.(1)2本の鋼線が位相差往復運動をする際に錯覚量が変化する.また,物理量(2本の鋼線の位相差)と心理量の関係をGestaltのプレグナンツの法則で説明できる.(2)温冷刺激とVHIが重畳した際にVHI感と温冷感の総和以上の感覚変化が生じる.(3)近赤外分光法(NIRS)による脳機能計測で,錯覚の強弱による左体性感覚野の賦活の変化を観察可能である.

研究成果の学術的意義や社会的意義

VHIの調査で明らかにした触覚のGestaltのモデルや,温冷刺激をVHIと重畳することで総和以上の感覚が生起するという発見は,今後の触覚ディスプレイ設計において重要な知見である.また,fNIRSでもVHI特有の脳活動が計測可能であることを示したことは,今後のGestalt研究において重要な成果である.例えば,Gestaltが生成したか否かの根拠となるため学術的意義があるといえる.触覚は我々の生活に無くてはならない感覚であり,モノの把持から人とのかかわりまで様々な状況において重要な役割を果たす.そのため,今回得た触覚の基礎的な知見は,触覚技術を人間社会に活かす基盤となるため社会的な意義がある.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] Investigation of Tactile Illusion Based on Gestalt Theory2021

    • 著者名/発表者名
      Komura Hiraku、Nakamura Toshiki、Ohka Masahiro
    • 雑誌名

      Philosophies

      巻: 6 号: 3 ページ: 60-60

    • DOI

      10.3390/philosophies6030060

    • 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] Two Experimental Devices for Record and Playback of Tactile Data2021

    • 著者名/発表者名
      Ohka Masahiro、Komura Hiraku、Watanabe Keisuke、Nomura Ryota
    • 雑誌名

      Philosophies

      巻: 6 号: 3 ページ: 54-54

    • DOI

      10.3390/philosophies6030054

    • 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] Degree of muscle-and-tendon tonus effects on kinesthetic illusion in wrist joints toward advanced rehabilitation robotics2021

    • 著者名/発表者名
      Komura Hiraku、Kubo Takumu、Honda Masakazu、Ohka Masahiro
    • 雑誌名

      Robotica

      巻: 40 号: 4 ページ: 1222-1232

    • DOI

      10.1017/s0263574721001107

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formulation of tactile Gestalt to express variation in velvet hand illusion caused by out-of-phase cycles of two wires2020

    • 著者名/発表者名
      Hiraku KOMURA, Toshiki NAKAMURA, Masahiro OHKA
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 14 号: 6 ページ: JAMDSM0088-JAMDSM0088

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2020jamdsm0088

    • NAID

      130007882189

    • ISSN
      1881-3054
    • 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] 太さの異なる二本の棒が生み出すGestalt により惹起されるベルベット錯触2023

    • 著者名/発表者名
      礒貝 透也,小村 啓,大岡 昌博
    • 学会等名
      IIP情報・知能・精密機器部門講演会講演論
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of Tactile Display for Measuring Human Dexterity2023

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Komura, Takumi Takeshige, Masahiro Ohka
    • 学会等名
      IDW2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LABNIRSによるVHI感と脳賦活の関係の調査2022

    • 著者名/発表者名
      小村 啓, 山下 恭平, 大岡 昌博
    • 学会等名
      IIP情報・知能・精密機器部門講演会講演論
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] LABNIRS によるVHI 感と脳賦活の関係の調査2022

    • 著者名/発表者名
      小村 啓, 山下 恭平, 大岡 昌博
    • 学会等名
      IIP情報・知能・精密機器部門講演会講演論
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 温冷刺激と触錯覚現象の融合によって生起する新たな触り心地の基礎調査2021

    • 著者名/発表者名
      小村啓,大岡昌博
    • 学会等名
      第35回研究会 人工知能学会合同研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱刺激と触錯覚現象を用いた触覚ディスプレイの開発2021

    • 著者名/発表者名
      小村啓,大岡昌博
    • 学会等名
      日本機械学会 2021年度年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 心地よさを生起する Haptic デバイス開発に向 けた触覚の Gestalt の定式化2021

    • 著者名/発表者名
      小村 啓
    • 学会等名
      IIP2021 情報・知能・精密機器部門 講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 触覚のGestaltの定式化2020

    • 著者名/発表者名
      小村 啓
    • 学会等名
      人工知能学会 合同研究会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 九州工業大学の研究者

    • URL

      https://www.ccr.kyutech.ac.jp/professors/tobata/t1/t1-4/entry-4759.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 九州工業大学HP

    • URL

      https://hyokadb02.jimu.kyutech.ac.jp/html/100001322_ja.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] ORCiD

    • URL

      https://orcid.org/0000-0001-7540-9810

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      https://hirakukomura.xyz/publications/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] Researchgate

    • URL

      https://www.researchgate.net/profile/Hiraku-Komura

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 九州工業大学ホームページ

    • URL

      https://hyokadb02.jimu.kyutech.ac.jp/html/100001322_ja.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2024-01-30  

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