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脳波計を使ったなぞり触感を増幅するデバイスの機能評価とその技の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K17735
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
研究機関成蹊大学

研究代表者

竹囲 年延  成蹊大学, 理工学部, 准教授 (60517712)

研究分担者 安藤 潤人  立命館大学, 情報理工学部, 助教 (50899797)
和坂 俊昭  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60390697)
藤本 英雄  東京都立大学, システムデザイン研究科, 特任教授 (60024345)
研究期間 (年度) 2023-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2024年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード触感増幅 / 微小凹凸 / なぞり動作 / 脳波 / なぞり触感 / 事象関連電位
研究開始時の研究の概要

指先の皮膚表面に起きる微小な皮膚の振動を,脳が上下方向の深さや高さの凹凸の変化だと錯覚することで,触感の増幅現象が起きるとされている.申請者はこの時におきる皮膚の伸縮の観測に成功した.しかしながら,脳がその微小凹凸を認識しているかどうかは,これまでに客観的に観測されていない.脳波に現れるP300を観測することで,微小凹凸のなぞり触感の増幅を脳波で観測し,脳波と触感やなぞり動作及びデバイスのデザインとの因果関係を明らかにする.その結果を利用することで,新たなデバイス設計や増幅効果の改善,検出作業の評価や教育が可能になり,職人技の解明に繋がると考える.

研究実績の概要

スパイラルコイル型タッチレンズのみが凹みを検出できることを,脳波P300 を観測することで客観的に明らかにする.そのために次の3つについて行う.
①代表的な実験方法であるオドボール課題にて,剣山型タッチレンズでは観測されずに,スパイラルコイル型タッチレンズで凹み形状をなぞる時だけにP300 が観測されるかどうかについて実験する.
②幾つかの深さや高さをもつ触覚プレートを用意し,どの程度の凹みの深さや形状まで認識できるのかについても調査する.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

①P300の実験を実施するためのシステム開発を行った.被験者は指を動かさずに,触覚プレートが動くことで,相対的に触覚プレートをなぞる.被験者が動くのに伴い脳波が発生することが想定され,それを防ぐためである.そのために,触覚プレートを取り付けるスライドレールのステージを等速度制御し,脳波実験時に発生する脳波を位置情報と対応させて記録するシステムを構築した.
②幾つかの深さや高さをもつ触覚プレートを製作した.スパイラルコイル型タッチレンズと剣山型タッチレンズの触感増幅の差が最も顕著にでると予想した形状をもつ触覚プレートを用いて,まずは脳波の計測実験を行った.

今後の研究の推進方策

①能動的になぞるケースについて,脳波への影響を観測する.
②能動的になぞる運動の再現性が高い仕組みをもつ実験システムを構築する.
③被験者がなぞる指先の圧力変化を計測するシステムを構築する.
④昨年度の研究成果をまとめてJournal論文に投稿する.

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 指先の微小凹なぞり時における P300 を用いた触覚増幅デバイスの比較2023

    • 著者名/発表者名
      高見 景亮, 竹囲 年延,佐川 貢一.和坂 俊明,藤本 英雄
    • 学会等名
      第24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(SI2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-07-04   更新日: 2024-12-25  

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