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皮膚変形レベルでの質感解明:質感を際立たせる触覚テクスチャ合成法の確立

公募研究

研究領域質感認知の脳神経メカニズムと高度質感情報処理技術の融合的研究
研究課題/領域番号 23135514
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関名古屋大学

研究代表者

岡本 正吾  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10579064)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2011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 / 触覚 / 皮膚 / ディスプレイ / テクスチャ / 振動 / ハプティクス / 振動触覚刺激
研究実績の概要

1) 触感空間の基底を認知言語学的アプローチによって特定
質感を多階層・多次元の情報空間とみなし、触覚にとっての質感である触感の基底構造を認知言語学的アプローチによって明らかにした。特に、触感空間の内、対象物の物理的特性の知覚に近い、材質感と呼ばれる層について、基底は5種類と捉えられるとした。得られた材質感の基底構造は心理物理学および神経生理学的な知見によって裏付けされた。その結果、触の材質感は、マクロな粗さ感・細かい粗さ感・摩擦感・硬軟感・温冷感の5次元構造で表現することが妥当であると結論付けた。
2) 触感空間と皮膚変形空間の対応計算
1)にて特定された触感空間の一部と、前年度に特定された皮膚変形の基底を多変量解析の計算手法によって対応させた。また、それを実現する計算手法の開発を継続して行っている。このように、触感という質的な空間と、皮膚変形という物理的な空間の対応が実現すれば、質感の再生および計算と理解に大いに役立つ。触感空間から、皮膚変形空間への射影は、触感の提示に相当する。逆方向の射影は、素材の触感を予想する行為に相当する。両空間の対応関係が妥当であるかどうかの検証を開発した振動触覚テクスチャ・ディスプレイを用いて開始し、良好な結果を得ている。一例を示すと、皮膚変形空間にて2種の素材を表現する素材を合成し、その合成された仮想素材をディスプレイを用いて再生したところ、2種の素材の特徴を合わせたような触感が得られたことを心理学実験によって確認した。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Spectrum-Based Synthesis of Vibrotactile Stimuli: Active Footstep Display for Crinkle of Fragile Structures2013

    • 著者名/発表者名
      Shogo Okamoto
    • 雑誌名

      Virtual Reality

      巻: 未定 号: 3 ページ: 181-191

    • DOI

      10.1007/s10055-013-0224-y

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Psychophysical Dimensions of Tactile Perception of Textures2013

    • 著者名/発表者名
      Shogo Okamoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: 6 ページ: 81-93

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lossy Data Compression of Vibrotactile Material-Like Textures2013

    • 著者名/発表者名
      ShogoOkamoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: 6 ページ: 69-80

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Method for Altering Vibrotactile Textures Based on Specified Materials2012

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Matsuura
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2012 IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication

      巻: なし ページ: 995-1000

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Illustrative Evaluation Index for Haptic Interfaces using Confusion Matrices2012

    • 著者名/発表者名
      Shogo Okamoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2012 IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication

      巻: なし ページ: 1007-1012

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibrotactile Display Approach that Modifies Roughness Sensations of Real Textures2012

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Asano
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2012 IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication

      巻: なし ページ: 1001-1006

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 触覚的テクスチャの材質感次元構成に関する研究動向2011

    • 著者名/発表者名
      永野光, 岡本正吾, 山田陽滋
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会誌

      巻: 12(3) ページ: 343-353

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectrum-Based Vibrotactile Footstep-Display for Crinkle of Fragile Structures2011

    • 著者名/発表者名
      Shogo Okamoto, Shun Ishikawa, Hikaru Nagano, Yoji Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics

      ページ: 2459-2464

    • DOI

      10.1109/robio.2011.6181674

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Objective Index that Substitutes for Subjective Quality of Vibrotactile Material-Like Textures2011

    • 著者名/発表者名
      Shogo Okamoto, Yoji Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2011 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      巻: (In press) ページ: 3060-3067

    • DOI

      10.1109/iros.2011.6094708

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高品質触覚ディスプレイ: 素材の粗さ感を加工する振動触刺激2013

    • 著者名/発表者名
      浅野修平
    • 学会等名
      日本ロボット学会, 日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス部門, 計測自動制御学会 SI部門主催 第18回ロボティクスシンポジア
    • 発表場所
      山形県上山市
    • 年月日
      2013-03-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 素材を組み合わせることで触感を指定する振動触覚テクスチャの合成技術2013

    • 著者名/発表者名
      松浦洋一郎
    • 学会等名
      日本ロボット学会, 日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス部門, 計測自動制御学会 SI部門主催 第18回ロボティクスシンポジア
    • 発表場所
      山形県上山市
    • 年月日
      2013-03-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] バーチャル・リアリティ・インタフェースを評価するための多次元知覚空間の計算法2013

    • 著者名/発表者名
      岡本正吾
    • 学会等名
      情報処理学会シンポジウム インタラクション
    • 発表場所
      東京都江東区
    • 年月日
      2013-02-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハプティック・インタフェースの新しい評価手法: 多次元知覚空間で実刺激と仮想刺激を捉える手法2012

    • 著者名/発表者名
      岡本正吾
    • 学会等名
      第13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
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2012-12-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 特定の素材を規範とした振動触覚テクスチャの加工技術2012

    • 著者名/発表者名
      松浦洋一郎
    • 学会等名
      第30回 日本ロボット学会 学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2012-09-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 実素材の触感を加工する振動触覚テクスチャ・ディスプレイ: ミクロおよびマクロな粗さ感の加工2012

    • 著者名/発表者名
      浅野修平
    • 学会等名
      日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 年月日
      2012-05-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 素材の触知覚を構成する5種の材質感次元2011

    • 著者名/発表者名
      岡本正吾, 永野光, 山田陽滋
    • 学会等名
      第16回日本バーチャルリアリティ学会
    • 発表場所
      はこだて未来大学(北海道)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.mech.nagoya-u.ac.jp/asi/ja/member/shogo_okamoto/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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