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肌と肌が合うときの特異的な接触現象が生む心地よい触感の解明

公募研究

研究領域実世界の奥深い質感情報の分析と生成
研究課題/領域番号 21H05819
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅳ)
研究機関東京都立大学

研究代表者

岡本 正吾  東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (10579064)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード触感 / やわらかさ / 摩擦 / 肌 / 錯覚 / 柔らかさ
研究開始時の研究の概要

物の触感はその表面粗さ,摩擦,硬さなどを主として複合的に決まる.一般に,これらの物理量が小さいほど物の触り心地は良い.しかし,ことが肌となると,触れあう肌と指の関係が重要である.すなわち,肌の触り心地には相性の問題が存在するのではないかというのが本研究の重要な提案であり,出発点である.申請者はこれまでの研究から,肌と指の接触においては,特定の条件が成立したときに特異的に触り心地がよくなる,という仮説に至った.本研究はこの仮説を実験的に検証し,肌同士の相性が良いときに発生する特異的な接触現象を接触力および光学的計測により明らかにすることを目的とする.

研究実績の概要

擦り動作時の摩擦と表面特徴(粗さ)がやわらかさ判断に影響する事実を実験的に追究した.具体的には,摩擦係数と摩擦変動パターンが異なる資料を3Dプリンタで作成し,それらを指で擦って,やわらかさを判断する心理物理実験を実施した.摩擦を統制するために,資料の表面粗さ(ミクロ特徴)と勾配パターン(マクロ特徴)を操作した.参加者実験の結果,ミクロな表面粗さを有する表面は,平らで粗さが小さい(算術平均粗さで10マイクロメートル以下)樹脂面よりも硬く感じられた.さらに,マクロな表面粗さを有する表面は,平らで粗さが小さい表面よりやわらかく感じられた.以上の事実は,参加者12名の実験結果より,統計的に支持された.また,この実験では3種類の弾性係数が異なるレジン(樹脂)を用いた.弾性係数が小さいほど,やわらかいと感じられた.樹脂の弾性係数と表面特徴の主効果は,分散分析によって確認され,両者の相互作用は認められなかった.
さらには,人工肌モデルを用いて,類似の実験を行った.ここでは,やわらかさが異なる7種類の肌モデルを用いた.これらは粉体潤滑によって摩擦を操作された.摩擦が低下する潤滑と,摩擦が増加する潤滑の両方を施した.実験参加者は,肌モデルを擦り,その心地よさに得点を付けた.この結果からは,摩擦係数が小さいほうが,触り心地がよく感じられることが統計的に示された.また,実験参加者の指の硬さをデュロメータで計測しており,これらが,人工肌モデルを擦ったときの心地よさに影響していることが明らかになった.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 7件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 8件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Weight Illusion Caused by Sinusoidal Vibration Correlates with Grip Force Adjustment2023

    • 著者名/発表者名
      Kim Giryeon、Okamoto Shogo、Maruyama Hisataka
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 13 号: 4 ページ: 2717-2717

    • DOI

      10.3390/app13042717

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] One-touch calibration of hum-noise-based touch sensor for unknown users utilizing models trained by different users2022

    • 著者名/発表者名
      Hsia Tzu-Hsuan、Okamoto Shogo、Akiyama Yasuhiro、Yamada Yoji
    • 雑誌名

      ROBOMECH Journal

      巻: 9 号: 1 ページ: 24-24

    • DOI

      10.1186/s40648-022-00238-4

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiple Spatial Spectral Components of Static Skin Deformation for Predicting Macroscopic Roughness Perception2022

    • 著者名/発表者名
      Sun Qingyu、Okamoto Shogo、Akiyama Yasuhiro、Yamada Yoji
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: 15 号: 3 ページ: 646-654

    • DOI

      10.1109/toh.2022.3199082

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Weight illusion by presenting vibration to the fingertip2022

    • 著者名/発表者名
      Kim Giryeon、Okamoto Shogo、Akiyama Yasuhiro、Yamada Youji
    • 雑誌名

      Frontiers in Virtual Reality

      巻: 3 ページ: 797993-797993

    • DOI

      10.3389/frvir.2022.797993

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Apparent Randomness of the Normal-Force Dependence of the Coefficient of Friction between a Bare Finger and Artificial Skin under Active Tactile Exploration2022

    • 著者名/発表者名
      Inoue Koki、Okamoto Shogo、Akiyama Yasuhiro、Yamada Yoji
    • 雑誌名

      Applied Mechanics

      巻: 3 号: 2 ページ: 649-662

    • DOI

      10.3390/applmech3020038

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of surface textures and shapes on perceived softness of hard materials2022

    • 著者名/発表者名
      SUN Qingyu、GUO Junliang、OKAMOTO Shogo
    • 雑誌名

      International Symposium on Affective Science and Engineering

      巻: ISASE2022 号: 0 ページ: 1-4

    • DOI

      10.5057/isase.2022-C000014

    • ISSN
      2433-5428
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] HumTouch: Localization of a finger in purified water using humming-noise-driven human-body electric currents2022

    • 著者名/発表者名
      Hsia Tzu-Hsuan、Okamoto Shogo、Akiyama Yasuhiro、Yamada Yoji
    • 雑誌名

      Proceedings in IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies

      巻: - ページ: 69-71

    • DOI

      10.1109/lifetech53646.2022.9754811

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Differences in pleasant texture stimuli between fingertips and the palm2022

    • 著者名/発表者名
      Qingyu Sun、Okamoto Shogo、Akiyama Yasuhiro、Yamada Yoji
    • 雑誌名

      Proceedings in IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies

      巻: - ページ: 226-228

    • DOI

      10.1109/lifetech53646.2022.9754942

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Surfaces With Finger-Sized Concave Feel Softer2022

    • 著者名/発表者名
      Inoue Koki、Okamoto Shogo、Akiyama Yasuhiro、Yamada Yoji
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: 15 号: 1 ページ: 32-38

    • DOI

      10.1109/toh.2021.3138640

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tactile Texture Rendering for Electrostatic Friction Displays: Incorporation of Low-Frequency Friction Model and High-Frequency Textural Model2022

    • 著者名/発表者名
      Otake Kazuya、Okamoto Shogo、Akiyama Yasuhiro、Yamada Yoji
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: 15 号: 1 ページ: 68-73

    • DOI

      10.1109/toh.2021.3138647

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [図書] 化粧の力の未来2022

    • 著者名/発表者名
      資生堂みらい開発研究所
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      フレグランスジャーナル社
    • ISBN
      9784894793170
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 東京都立大学 人間情報学研究チームのホームページ

    • URL

      https://www.comp.sd.tmu.ac.jp/hci/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-10-22   更新日: 2023-12-25  

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