| 研究課題/領域番号 |
21H03474
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
黒田 嘉宏 筑波大学, システム情報系, 教授 (30402837)
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| 研究分担者 |
長谷川 晶一 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (10323833)
金子 暁子 筑波大学, システム情報系, 准教授 (40396940)
田辺 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (60847557)
井野 秀一 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70250511)
羽田 康司 筑波大学, 医学医療系, 教授 (80317700)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
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| キーワード | 非対称刺激 / 非接触冷覚提示 / 牽引力錯覚 / 運動誘導 / ゼロハプティクス / 温度感覚 / 伝熱工学 / ハプティクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
安全かつ継続的に感覚提示や身体・情動の誘導を行う新たなハプティクス技術の基盤を構築することが本研究の究極的目的である。感覚提示技術の発達により、ユーザの行動を制限することなく高い現実感や動作誘導を一時的に与えることが可能となった。しかし、感覚の閾値は皮膚温度など身体の状態によって変化するため、従来の身体変化を伴う方法では安定した感覚を与えることが難しく、安全かつ継続的に身体や情動を誘導することが難しい。本研究では、身体的変化を時間的にゼロに保ちつつ感覚・知覚・生理的応答を変容させるゼロハプティクス技術基盤を確立し、それを応用した感覚検査システム等の構築を目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本課題では、身体変化を時間的にゼロに保ちつつ感覚・知覚・生理的応答を変容させる新たなハプティクス（ゼロハプティクス）技術基盤を確立した。具体的には、素早い冷刺激と緩やかな温刺激の切り替えを繰り返すことで、実質的な皮膚の温度変化を伴わずに、冷感を与えることができる温冷覚のゼロハプティクス技術を実現した。実験の結果、皮膚温度を継続的に低下させる場合と同程度の冷感の強さを実現可能であることが示された。また、非対称振動を応用し、身体動作を誘導できる新たな福祉システムのプロトタイプを開発し、白杖の振り幅を誘導する際の誤差を低減できることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本課題が取り組んだ問いは「身体的な変化を伴わない皮膚感覚提示法をどのように設計するか？」である。上記の問いは、「ハプティクス技術が身体の物理状態を変化させることで感覚を作り出している」という生体の感覚系の根本に根ざした問いであり、今後の感覚提示をはじめ人間拡張技術のあり方を議論するうえで有意義である。ゼロハプティクス技術は身体変化を生じさせないことから、即時的でありながら安定的かつ継続的な温度感覚提示を実現する。また開発した福祉システムは非接地での誘導を可能とし利便性が高い。今後、さらに安定性や継続性を高める研究を推進することによって、基盤技術を社会に広く展開可能になると考えられる。
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