| 研究課題/領域番号 |
15K00288
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| 研究機関 | 東京工芸大学 |
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研究代表者 |
久米 祐一郎 東京工芸大学, 工学部, 教授 (20161713)
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| 研究分担者 |
水野 統太 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (00337875)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ヒューマンインタフェース / 力覚様感覚 / 力覚提示 / 振動刺激 / 指の筋群 / 筋紡錘 / 誘発筋電 / H-反射 |
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| 研究実績の概要 |
平成28年度は当初の研究計画に従って、指先への振動刺激によって生じる神経－筋活動と力覚様感覚の機序の解明を行うとともに、力覚様感覚を利用したインタフェースの設計と試作を行った。
前年度に指先へ振動刺激を与えることにより指を動かす筋肉の活動に影響を与えることを、正中神経を刺激して誘発された指を動かす筋の筋電のM波とH波を分析することから明らかにした。それを受けて、今年度は被験者を増やして現象の詳細を明かにすることを目標にした。実験結果として、振動を停止したときに筋の活動の低下が顕著に観察されることが明らかになったが、被験者間で個人差が大きいことも観察された。このため刺激方法等の実験条件の検討と、振動の伝播に測定を合わせて行うことが必要となった。そのため半導体加速度センサーによる測定を検討し、実験システムを構築した。
力覚様感覚への触覚受容器の関与については経皮麻酔に代えて冷却法を試みたが、実験時に被験者が冷水に耐えることが困難であることが予備実験により判明したため方法を見直すこととなった。
感覚機序の解明と平行して、力覚様感覚を利用したインタフェースの設計と試作を行った。力覚を伴う入力インタフェースとして押下や把持動作に注目した。複雑な力覚フィードバックを伴う入力インタフェースの場合、力の発生機構が複雑になるが、振動による力覚様感覚でこれを代行できれば、振動制御は電気的に実現でき装置の簡略化が可能となる。この構想の有用性を検証するために空気圧によって指先への力と振動による力覚様感覚を同時に提示できる評価用の指で押下するインタフェースを試作し動作を確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初の計画では平成28年度中に力覚様感覚の生起機序を解明する予定であった。平成27年度に刺激装置の導入と初期の誘発筋電実験は予定通りに進行したが、導入を予定していた振動感覚計が価格改定のため導入できず、麻酔法による実験の成果も上がらなかった。そのため平成28年度においては冷却法の実験や振動計測のために新しくシステムを構築したことに時間を要した。また信頼性を確保するために被験者を増やして実験を行ったが、個人差も大きく仮説と異なる結果もあったため解析に時間を要し、さらに実験を行って信頼性を確保する必要が生まれた。そのため力覚様感覚の機序解明については平成29年度も継続して行うこととした。
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| 今後の研究の推進方策 |
力覚様感覚の機序解明について当初の予定より若干遅れている。しかし振動伝播の測定には半導体加速度センサーを用いた計測システムをすでに構築しており、今後の実験は順調に進むと予想される。
また力覚様感覚を用いたインタフェースはすでに評価装置はほぼ完成しており、これから評価実験に取り掛かることか可能である。そのため平成29年度中に当初の予定をほぼ達成できる見込みである。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
申請時に購入を予定していた振動感覚計が採択決定前に大幅の値上がりしたため購入を断念した。その代替として加速度センサーを用いた振動計測装置を平成28年度に構築したが、近年の技術進歩により部品類の価格が大幅に下落したため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
力覚様感覚の機序解明のために結果の信頼性を高めるために被験者を増やしたり、インタフェース装置の改良・改造・評価に使用する予定である。
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