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2008 年度 実績報告書

ヒトの触感測定用センサシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18686022
研究機関東北大学

研究代表者

田中 真美  東北大学, 大学院・医工学研究科, 教授 (80271873)

キーワード触感計測 / 多機能化 / ぺたぺた感 / キュキュッと感 / 操作性の向上 / 乾湿状態
研究概要

本年度はこれまで「粗さ」、「柔らかさ」、「じっとりウェット感」、「ふんわりやわらか感」などの触感計測を可能としてきたが、ヒトの触感ではその他の感覚について感じることが可能である。今年度は、以上のことより触感の多機能化について取り組んだ。
ヒトの指のように様々な対象物を容易に計測できるようハンディタイプの触感計測用センサを開発した。センサには高分子圧電材料と、2枚のひずみゲージをセンサ材料として用いた。対象物を押し付け軽く擦ることによって、センサ出力を得る。押しつけた時の2枚のひずみゲージ出力から対象物の硬さを計測することが可能である。また、擦っている時のPVDF出力にウェーブレット解析を用いその後出力に対し分散を求めることにより粗さ計測が可能であることを確認した。また、このセンサを用いて「ぺたぺた感」の計測も試みた。これまでPVDFに加わるひずみの時間微分で出力となることが皮膚の感覚受容器の一つのパチニ小体の応答に類似していることに着目し評価を行ってきていたが、他の感覚受容器の特長も同時に持たせることを目的としてマイスナー小体やメルケル触板の出力のように持続的な力に対応して応答する特長に着目し、PVDF出力の値を時間に関して畳みこみ積分を行った。得られた値の時間平均値と官能検査結果のぺたぺた感を比較したところ、強い相関があることが確認された。
また、昨年までに作製した対象物に対し押し付け擦る動作を行い触感を計測する装置において、センサ部を改良し乾湿両状態での計測を可能とした。対象として濡れた状態でのお皿の洗い上がりのキュキュッと感についての計測を行った。PVDF出力の畳みこみ積分値の変化において、動作開始時と動作終了時に大きなピークが得られ、洗い上がりによってその値が変化することが確認され、またこれらの値と官能検査の値で大きな相関が得られることが確認された。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Advanced palpation sensor systems using PVDF films2009

    • 著者名/発表者名
      Mami Tanaka, Takeshi Okuyama, Daisuke Tsuchimi, Mikiko Sone, Hirofumi Nesor, Yoshikatu Tanahashi
    • 雑誌名

      Proceedings of 9^<th> International symposium of 2008 Global COE program "Global Nano-Biomedial Engineering Education and Research Network Centre"

      ページ: 6-9

  • [雑誌論文] 触覚センサを用いた洗い上がり感の評価に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      土見大介、田中真美
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌 特集MAGDA特集II 16

      ページ: 178-183

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a tactile sensor for evaluation of detergents2008

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tsuchimi, Mami Tanaka
    • 雑誌名

      Proc.of SPIE 6794(In CD)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement and Evaluation of Tactile Sensations using a PVDF Sensor2008

    • 著者名/発表者名
      Mami Tanaka, Yoshiriro Tanaka, Seiji Chonan
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent Material Systems and Structures 19

      ページ: 35-42

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 乾湿両状態で計測可能な毛髪手触り感センサの開発2008

    • 著者名/発表者名
      針生誠、近雄介、奥山武志、柿沢みのり、川福智行、清水秀樹、田中真美
    • 雑誌名

      日本AEM学会第20回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム講演論文集

      ページ: 489-492

  • [雑誌論文] 皮膚性状計測用小型センサシステムの開発-第2報硬さおよび粗さの評価手法の検討-2008

    • 著者名/発表者名
      土見大介、奥山武志、田中真美
    • 雑誌名

      日本機械学会2008年年次大会 講演論文集 5

      ページ: 257-258

  • [雑誌論文] 毛髪手触り感計測用センサシステムによるヘアケア効果の評価に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      奥山武志、針生誠、柿沢みのり、川福智行、清水秀樹、田中真美
    • 雑誌名

      日本機械学会2008年年次大会 講演論文集 5

      ページ: 259-260

  • [雑誌論文] 触覚・感性に関連するQOLテクノロジーの創出2008

    • 著者名/発表者名
      田中真美
    • 雑誌名

      文部科学省学術フロンティア推進事業 医工学研究の新展開 -生体適合材料と福祉・介護システムの開発- 第7回医工学研究センターシンポジウム 講演要旨集

      ページ: 13-18

  • [雑誌論文] Development of a Haptic Sensor System for Monitoring Human Skin Conditions2008

    • 著者名/発表者名
      D.Tsuchimi, T.Okuyama, M.Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of 8^<th> International Symposium of 2008 Global COE Program, "Global Nano-Biomedical Engineering, Education and Research Netwerk Centre"

      ページ: 86-89

  • [学会発表] Advanced palpation sensor system using PVDF films2009

    • 著者名/発表者名
      Mami Tanaka, Takeshi Okuyama, Daisuke Tsuchimi, Mikiko Sone, Hirofumi Nesori, Yoshikatsu Tanahashi
    • 学会等名
      第9回東北大学グローバルCOE「新世紀世界の成長焦点に築くナノ医工学拠点」国際シンポジウム
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台)
    • 年月日
      20090327-20090328
  • [学会発表] Development of a Tactile Sensor for Evaluation of Detergents2009

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tsuchimi, Mami Tanaka
    • 学会等名
      第9回東北大学グローバルCOE「新世紀世界の成長焦点に築くナノ医工学拠点」国際シンポジウム
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台)
    • 年月日
      20090327-20090328
  • [学会発表] 新たなQOL、テクノロジーの創出を目指して-PVDFを用いた医療福祉機器の開発2009

    • 著者名/発表者名
      田中真美
    • 学会等名
      東北大学大学院医工学研究科創立一周年記念シンポジウム
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台)
    • 年月日
      2009-03-26
  • [学会発表] Development of a Haptic Sensor System for Monitoring Human Skin Conditions2008

    • 著者名/発表者名
      D.Tsuchimi, T.Okuyama, M.Tanaka
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Singapore、サンテック・シンガポール国際会議展示場
    • 年月日
      20081205-20081206
  • [学会発表] 支膚性状計測用小型センサシステムの開発2008

    • 著者名/発表者名
      土見大介, 奥山武志, 田中真美
    • 学会等名
      第20回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 発表場所
      別府国際コンベンションセンター ビーコンプラザ(別府)
    • 年月日
      20080521-20080523
  • [学会発表] 医用システムの研究開発事例~触覚・感性に関連するQOLテクノロジーの創出~2008

    • 著者名/発表者名
      田中真美
    • 学会等名
      (社) 精密工学会 創立75周年記念国立大学法人 弘前大学「医用システム開発マイスター」養成塾 開設記念記念講演会「ものづくり技術と医用システム開発」
    • 発表場所
      ベストウェスタンホテルニューシティ弘前 (弘前)
    • 年月日
      2008-11-17
  • [学会発表] 触覚・感性に関連するQOLテクノロジーの創出2008

    • 著者名/発表者名
      田中真美
    • 学会等名
      文部科学省学術フロンティア推進事業 医工学研究の新展開 -生体適合材料と福祉・介護システムの開発-第7回医工学研究センターシンポジウム
    • 発表場所
      同志社大学(京都)
    • 年月日
      2008-09-20
  • [学会発表] 皮膚性状計測用小型センサシステムの開発-第2報 硬さおよび粗さの評価手法の検討-2008

    • 著者名/発表者名
      土見大介, 奥山武志, 田中真美
    • 学会等名
      日本機械学会2008年度年次大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(横浜)
    • 年月日
      2008-08-03
  • [学会発表] 毛髪手触り感計測用センサシステムによるヘアケア効果の評価に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      奥山武志、針生誠、柿沢みのり、川福智行、清水秀樹、田中真美
    • 学会等名
      日本機械学会2008年度年次大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(横浜)
    • 年月日
      2008-08-03

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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