人間の触覚感度特性を実現する触覚センサの研究

• 研究課題/領域番号: 22760177
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 嵯峨 智 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (10451535)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 人間機械システム / 触角センサ / 全反射 / 触覚センサ / 光てこ / 反射像

研究概要

本研究では, 我々が提案する反射型触覚センサにおいて, 人間類似の触覚感度特性を実現する触覚センサを目指し, 以下の検討を実施した. まず, 透明弾性体の構成を検討し, ヒト類似のデザインが有効なことを示した. また, 変形に伴う幾何光学的解析をシミュレーションおよび実機により実施し, 全体最適化により正確な復元を実現した. さらに, 本センサの応用装置として, センサの高速化や, アクティブセンシングによる高精度化を実現した.

研究成果

• [雑誌論文] 光学式触覚センサ-ヒトの触覚特性との対応- (2010)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智
  • 雑誌名: 光アライアンス 巻: Vol.12 ページ: 6-10
• [学会発表] Lateral-force-based 2. 5-dimensional tactile display for touch screen (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Saga and Koichiro Deguchi
  • 学会等名: In Proceedings of Haptics Symposium 2012
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2012-03-04
• [学会発表] Lateral-force-based 2.5-dimensional tactile display for touch screen (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Saga
  • 学会等名: Haptics Symposium 2012
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2012-03-04
• [学会発表] 反射型触覚センサにおけるフォトディテクタ配置の設計と実装 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小見耕太郎, 嵯峨智, 岡谷貴之, 出口光一郎
  • 学会等名: 第12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2011
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-12-23
• [学会発表] 剪断力を用いた2. 5次元触覚ディスプレイによる凹凸感提示手法の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智, 出口光一郎
  • 学会等名: 第12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2011
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-12-23
• [学会発表] 反射型触覚センサにおける擬似的な零位法を用いたアクティブパターンの実装 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平良亮祐, 嵯峨智, 岡谷貴之, 出口光一郎
  • 学会等名: 第12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2011
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-12-23
• [学会発表] 反射型触覚センサにおける擬似的な零位法を用いたアクティブパターンの実装 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平良亮祐
  • 学会等名: 第12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
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-12-23
• [学会発表] 剪断力を用いた2.5次元触覚ディスプレイによる凹凸感提示手法の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智
  • 学会等名: 第12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
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-12-23
• [学会発表] 反射型触覚センサにおけるフォトディテクタ配置の設計と実装 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小見耕太郎
  • 学会等名: 第12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
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-12-23
• [学会発表] 剪断力を用いた2. 5次元触覚ディスプレイにおける定量的凹凸感提示 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智, 出口光一郎
  • 学会等名: 第7回力触覚の提示と計算研究会2011
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] 剪断力を用いた2.5次元触覚ディスプレイにおける定量的凹凸感提示 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智
  • 学会等名: 第7回力触覚の提示と計算研究会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] 剪断力を用いた2. 5次元触覚ディスプレイにおける実環境提示 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智, 出口光一郎
  • 学会等名: エンタテインメントコンピューティング2011予稿集
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-10-07
• [学会発表] 剪断力を用いた2.5次元触覚ディスプレイにおける実環境提示 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智
  • 学会等名: エンタテインメントコンピューティング2011
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-10-07
• [学会発表] 反射型触覚センサにおける最適なイメージパターンの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平良亮祐, 嵯峨智, 岡谷貴之, 出口光一郎
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会第16回大会論文集2011
  • 発表場所: 函館
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 剪断力を用いた2. 5次元触覚ディスプレイにおける定量的凹凸感提示手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智, 出口光一郎
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会第16回大会論文集2011
  • 発表場所: 函館
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 光学式触覚/近接覚センサにおける全反射方式と拡散反射方式の比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小見耕太郎, 嵯峨智, 岡谷貴之, 出口光一郎
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会第16回大会論文集2011
  • 発表場所: 函館
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 反射型触覚センサにおける最適なイメージパターンの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平良亮祐
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会第16回大会
  • 発表場所: 函館
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 剪断力を用いた2.5次元触覚ディスプレイにおける定量的凹凸感提示手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会第16回大会
  • 発表場所: 函館
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 光学式触覚/近接覚センサにおける全反射方式と拡散反射方式の比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小見耕太郎
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会第16回大会
  • 発表場所: 函館
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 剪断力を用いた2. 5次元触覚ディスプレイにおける空間凹凸知覚 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智, 出口光一郎
  • 学会等名: ヒューマンインタフェースシンポジウム2011予稿集
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] 剪断力を用いた2.5次元触覚ディスプレイにおける空間凹凸知覚 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智
  • 学会等名: ヒューマンインタフェースシンポジウム2011
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] 剪断力を用いた2. 5次元触覚ディスプレイによる凹凸感提示手法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智, 出口光一郎
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会講演論文集
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] 剪断力を用いた2.5次元触覚ディスプレイによる凹凸感提示手法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] Optimum method for real-time reconstruction of sensor surface in total-internal-reflection based tactile sensor (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Taira, Satoshi Saga, Takayuki Okatani and Koichiro Deguchi
  • 学会等名: Proceedings of IEEE World Haptics 2011
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] Sensing method of total-internal-reflection-based tactile sensor (2011)
  • 著者名/発表者名: Momotaro Koike, Satoshi Saga, Takayuki Okatani and Koichiro Deguchi
  • 学会等名: Proceedings of IEEE World Haptics 2011
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] Optimum method for real-time reconstruction of sensor surface in total-internal-reflection based tactile sensor (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Taira
  • 学会等名: IEEE World Haptics 2011
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] Sensing method of total-intemal-reflection-based tactile sensor (2011)
  • 著者名/発表者名: Momotaro Koike
  • 学会等名: IEEE World Haptics 2011
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] 反射型触覚センサにおける全体最適化を用いたセンサ面形状復元手法の実装 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平良亮祐, 嵯峨智, 岡谷貴之, 出口光一郎
  • 学会等名: Proceedings of the 2011 JSME Conference on Robotics and Mechatronics, Okayama, Japan, 2011
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 拡散光を利用したタッチパネル型反射型触覚センサの設計と実装 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小池桃太郎, 嵯峨智, 岡谷貴之, 出口光一郎
  • 学会等名: In Proceedings of the 2011 JSME Conference on Robotics and Mechatronics, Okayama, Japan, 2011
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 反射型触覚センサにおける全体最適化を用いたセンサ面形状復元手法の実装 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平良亮祐
  • 学会等名: the 2011 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 拡散光を利用したタッチパネル型反射型触覚センサの設計と実装 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小池桃太郎
  • 学会等名: the 2011 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 拡散光を利用したタッチパネル型反射型触覚センサの設計と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小池桃太郎
  • 学会等名: 第11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
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-12-25
• [学会発表] 反射型触覚センサにおける最適化を用いた実時間形状復元手法の改善 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平良亮祐
  • 学会等名: 第11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
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-12-25
• [学会発表] 反射型触覚センサにおける最適化を用いた実時間形状復元手法の改善 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平良亮祐, 嵯峨智, 岡谷貴之, 出口光一郎
  • 学会等名: 第11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2010
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-12-23
• [学会発表] 拡散光を利用したタッチパネル型反射型触覚センサの設計と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小池桃太郎, 嵯峨智, 岡谷貴之, 出口光一郎
  • 学会等名: 第11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2010
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-12-23
• [学会発表] タッチパネルインタフェースにおける剪断力による2. 5次元触覚提示についての検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智, 出口光一郎
  • 学会等名: 第5回力触覚の提示と計算研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] タッチパネルインタフェースにおける剪断力による2.5次元触覚提示についての検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智
  • 学会等名: 第5回力触覚の提示と計算研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-11-01
• [学会発表] 触覚ユーザー・インクフェースの基礎とその応用・例 (2010)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智
  • 学会等名: 日本テクノセンターセミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] 反射型触覚センサにおける最適化を用いた実時間形状復元手法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平良亮祐, 嵯峨智, 岡谷貴之 & 出口光一郎
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会第15回大会論文集2010
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 拡散光を利用したタッチパネル型反射型触覚センサの設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小池桃太郎, 嵯峨智, 岡谷貴之, 出口光一郎
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会第15回大会論文集2010
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 拡散光を利用したタッチパネル型反射型触覚センサの設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小池桃太郎
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会第15回大会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 反射型触覚センサにおける最適化を用いた実時間形状復元手法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平良亮祐
  • 学会等名: 日本バーチャルリアリティ学会第15回大会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 3D reconstruction of reflective surface on reflection type tactile sensor using constraints of geometrical optics (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Taira
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2010
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-08-21
• [学会発表] 3D reconstruction of reflective surface on reflection type tactile sensor using constraints of geometrical optics (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Taira, Satoshi Saga, Takayuki Okatani and Koichiro Deguchi
  • 学会等名: Proceedings of SICE Annual Conference 2010 in Taiwan, 2010
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-08-17
• [学会発表] ヒトの触覚特性から考える触覚インタフェースの双方向性・触覚センシングの実際と,センサに求められる能力と活用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智
  • 学会等名: NEアカデミー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] 触覚からひらく人工現実と形の世界 (2010)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智
  • 学会等名: 第69回形の科学会シンポジウム予稿集2010
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-06-25
• [学会発表] 触覚からひらく人工現実と形の世界 (2010)
  • 著者名/発表者名: 嵯峨智
  • 学会等名: 第69回形の科学会シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-06-25
• [学会発表] 反射型触覚センサにおける汎用性の高い形状復元手法の提案 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平良亮祐
  • 学会等名: 2010 JSME Conference on Robotics and Mechatoronics
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2010-06-15
• [学会発表] 反射型触覚センサにおける汎用性の高い形状復元手法の提案 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平良亮祐, 嵯峨智, 岡谷貴之, 出口光一郎
  • 学会等名: Proceedings of the 2010 JSME Conference on Robotics and Mechatronics, 2010
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2010-06-14
• [備考]
  • URL: http://www.fractal.is.tohoku.ac.jp/2008/04/01_173147.html
• [備考]
  • URL: http://www.fractal.is.tohoku.ac.jp/2008/04/01_173147.html
• [備考]
  • URL: http://www.fractal.is.tohoku.ac.jp/2008/04/01_173147.html