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2018 年度 実績報告書

同調型ロボットハンドのための電気的触覚リンクの形成

研究課題

研究課題/領域番号 16H05875
研究機関大阪大学

研究代表者

吉元 俊輔  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00646755)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード電気刺激 / 触覚イメージング / 触覚フィードバック / 遠隔操作 / ロボットハンド
研究実績の概要

本研究課題では,ユーザの動作に同調して操作が可能なロボットハンドの操作性を高めるため,非拘束な動作計測と多自由度な触覚フィードバックの実現を目指し,電気的な手指の動作・力計測,神経束の電気刺激による受容器部位への触覚生成技術の確立による,同調型ロボットハンドのための電気触覚リンクの形成に取り組んだ.本年度は,これまでに開発した触覚イメージング手法,力触覚提示手法を駆使することで,遠隔操作のための触覚インタフェースの開発を行った.
まず,触覚イメージング手法において,計測性能の評価として接触位置および圧力の計測精度について調べ,従来の関連技術よりも優れた位置・圧力推定性能が達成されたことを示した.次に,触覚提示手法として,電気触覚提示に加え,示指と母指に力を与える把持型の力覚提示装置と,空気圧により接触面積を調整可能なエンドエフェクタを開発し,マルチモーダルな触覚刺激が可能な力触覚提示装置を実装した.さらに,触覚刺激を高品質化するために,装置と皮膚の接触部に接触面積の計測を導入することで力と接触面積のフィードバック制御を実現した.最後に,これらを統合し,遠隔操作における触覚フィードバックシステムを構築した.開発したシステムでは,ユーザの動作により操作可能な遠隔ロボットと対象物の干渉に基づき,柔軟物体の触感提示が可能であることを確認した.さらに,ロボットフィンガー形の触覚センサを実装し,電気触覚提示技術と統合することで,加えた圧力分布に応じた触覚刺激を提示可能であることを確認した.

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Estimation of Object Elasticity by Capturing Fingernail Images During Haptic Palpation2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto Shunsuke、Kuroda Yoshihiro、Oshiro Osamu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: 11 ページ: 204~211

    • DOI

      https://doi.org/10.1109/TOH.2018.2803053

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hemodynamic Sensing of 3-D Fingertip Force by Using Nonpulsatile and Pulsatile Signals in the Proximal Part2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto Shunsuke、Hinatsu Shun、Kuroda Yoshihiro、Oshiro Osamu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems

      巻: 12 ページ: 1155~1164

    • DOI

      https://doi.org/10.1109/TBCAS.2018.2839184

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tomographic Approach for Universal Tactile Imaging with Electromechanically Coupled Conductors2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto Shunsuke、Kuroda Yoshihiro、Oshiro Osamu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      https://doi.org/10.1109/TIE.2018.2879296

    • 査読あり
  • [学会発表] 柔軟感再現のための指腹部の接触面積と力の計測と提示手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      坂口真央, 吉元俊輔, 黒田嘉宏, 大城 理
    • 学会等名
      計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会若手研究発表会講演論文集
  • [学会発表] 触覚の基礎とセンシング技術への応用2019

    • 著者名/発表者名
      吉元俊輔
    • 学会等名
      日本テクノセンターセミナー
  • [学会発表] 導電材料を圧力分布センサに変える新技術2018

    • 著者名/発表者名
      吉元俊輔
    • 学会等名
      新技術説明会
    • 招待講演
  • [学会発表] Tactile sensing for humans, robots, and environments2018

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Yoshimoto
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, Tutorial: Introduction to Haptics - sensing, feedback, and sensory evaluation
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 導電性塗料を用いた圧力分布センサ2018

    • 著者名/発表者名
      吉元俊輔
    • 学会等名
      触覚講習会
    • 招待講演
  • [学会発表] 電気で触を測る・創る・操る2018

    • 著者名/発表者名
      吉元俊輔
    • 学会等名
      バイオメクフォーラム21
    • 招待講演
  • [学会発表] 可視光通信による触感再生のための広帯域な振動提示2018

    • 著者名/発表者名
      北川湧麻, 吉元俊輔, 黒田嘉宏, 大城 理
    • 学会等名
      ハプティクス研究会
  • [学会発表] 可視光通信による触感再生のためのシステム同定2018

    • 著者名/発表者名
      北川湧麻, 吉元俊輔, 黒田嘉宏, 大城 理
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [備考] 触覚センサの自在な設計を可能に

    • URL

      https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2018/20181114_2

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公開日: 2019-12-27  

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