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ノイズ付与部の感度低下効果を用いた高感度な指先触感覚の獲得

研究課題

研究課題/領域番号 22K19794
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

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
研究機関京都大学

研究代表者

遠藤 孝浩  京都大学, 工学研究科, 准教授 (70432185)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード触知覚 / 確率共鳴 / 指先触感覚の高感度化 / ノイズ / 触診
研究開始時の研究の概要

人間にノイズを与えることで指先触知覚を向上させる確率共鳴において、ノイズ付与部の触覚受容器の特性を用いることで、指先触感覚を格段に高感度化させる手法を構築することを目的とする。具体的には、ノイズ付与部を冷却することでその感度を減退させ、大きなノイズを与えることで確率共鳴現象の強化を試みる。このために、手首部の知覚感度低下特性の解明、指先触感覚の高感度化手法の実現について研究開発を行う。

研究成果の概要

ノイズを与えることで触感覚を向上させる、既存の確率共鳴を用いた指先触感覚向上法には、その向上に限界があった。十分大きなノイズを付与すれば感度は良くなるが、ノイズ付与部で知覚できる程大きなノイズを与えると、人の注意が付与部に向くため、指先触感覚は逆に低下する。本申請では、ノイズ付与部である手首の感度を低下させ、人の注意を引かずに大きなノイズを付与することで、指先触知覚を高感度化させる手法を提案し、実験によりその有効性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、触覚の感度低下特性を用い、確率共鳴現象の強化を図る新たな試みであった。また温度依存という感度低下効果と、確率共鳴という感度向上効果の組合せによる知覚現象の解明は、世界初の知見を得ることであり、これらが研究成果の学術的意義である。さらに本研究の成果は、ノイズ付与だけでは迫れなかった、熟練手技を持つ技能者と同程度の知覚能力の獲得など、幅広い応用への展開が期待でき、大きな社会的意義を生む研究であると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Two-finger Stiffness Discrimination with the Stochastic Resonance Effect2024

    • 著者名/発表者名
      Chamnongthai Komi、Endo Takahiro、Matsuno Fumitoshi
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Applied Perception

      巻: 21 号: 2 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1145/3630254

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Band-Limited Vibrotactile Noise Enhances Fingertip Haptic Sensation2024

    • 著者名/発表者名
      Chamnongthai Komi、Li Zhu、Endo Takahiro
    • 雑誌名

      Journal of Computing and Information Science in Engineering

      巻: 24 号: 6

    • DOI

      10.1115/1.4064651

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancing Fingertip Tactile Sensitivity by Vibrotactile Noise and Cooling Skin Temperature Effect2023

    • 著者名/発表者名
      Endo Takahiro、Kim Dong-Hwan、Chamnongthai Komi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: 16 号: 3 ページ: 391-399

    • DOI

      10.1109/toh.2023.3299575

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-finger stiffness discrimination of a virtual object with haptic sensation enhancement via the stochastic resonance effect2023

    • 著者名/発表者名
      Komi Chamnongthai、Takahiro Endo、Fumitoshi Matsuno
    • 雑誌名

      Displays

      巻: - ページ: 102429-102429

    • DOI

      10.1016/j.displa.2023.102429

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Enhancement of fingertip haptic sensation by band-limited vibrotactile noise2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Endo、Komi Chamnongthai
    • 学会等名
      The 9th IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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