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2021 年度 実績報告書

体に身につくVR技能トレーニングを可能とする触覚デバイス3次元集積スマートウェア

研究課題

研究課題/領域番号 19H04147
研究機関東京大学

研究代表者

高松 誠一  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20635320)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード電子テキスタイル / 実装構造 / 伸縮性センサ / 振動刺激 / 導電性ポリマー / ビアホール
研究実績の概要

本研究の目的は、視覚、聴覚だけではできない「手を取って動きを教える」機能をVR技能トレーニングに組み込み、その効果を検証することである。本研究では以下2点について研究を行った.1.体の動きを検知するMEMSセンサと振動フィードバックを行う振動モータを組み込んだスマートウェアの開発を行った.2.開発したスマートウェアをVR映像と連動するシステムを構築した.1のスマートウェアの開発においては,複雑な3次元構造の人の体にセンサや振動モーターを密着させるため,伸縮性のあるニット布上へセンサ,振動モータを配線実装する技術を開発した.課題として,ヤング率の大きなセンサや振動モータ等の電子部品と,ヤング率の非常に小さい配線やニット布の差により,伸縮変形により境目で破断するという課題があった.そのため,境目を従来の配線材料から絶縁材料になるように,熱接着フィルムによるビアホールインターポーザー構造を開発した.この構造により,従来構造では16%の伸縮に耐える配線が,30%以上の伸縮に耐える配線実装構造を実現した.この構造を用いて,布の上に1か所MEMS加速度センサを組み込み,6か所に振動モータを実装した上半身にセンシングと触覚フィードバックが可能なスマートウェアを開発した.また,導電性ポリマーや薄型MEMSセンサを用いた人の指等の曲げ等の動きを検知するVR用モーションセンサも併せて開発を行った.2として,VR用映像ソフトのUnityとスマートウェアを連動したコンテンツの開発も行った.VR環境内で,溶接等のトレーニングを模して,腕の速さを検知して,早い遅いをフィードバックするコンテンツを開発した.その他,本スマートウェアを使った振動フィードバックが可能なボクシングゲームなどのコンテンツの開発を行った.これらの結果により,目標とした手を取って動きを教えるVRシステム開発を達成した.

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] 銅箔カッティングに よる布上配線の研究2022

    • 著者名/発表者名
      遠藤聡志,高松誠一,伊藤寿浩
    • 学会等名
      精密工学会学術講演会 2022春季大会
  • [学会発表] 環境調和型生体電極の検討2022

    • 著者名/発表者名
      高松誠一,伊藤寿浩
    • 学会等名
      エレクトロニクス実装学会2022春季大会
  • [学会発表] 感情推定のためのマルチモーダルセンシング技術の研究2022

    • 著者名/発表者名
      工藤悠佑,高松誠一,伊藤寿浩
    • 学会等名
      エレクトロニクス実装学会2022春季大会
  • [学会発表] Glove-Shaped Wearable Device Using Flexible MEMS Sensor2022

    • 著者名/発表者名
      Ayana Mizutani, Seiichi Takamatsu, Toshihiro Itoh, Zymelka Maria, Takeshi Kobayashi
    • 学会等名
      2022 International Conference on Electronics Packaging (ICEP 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on Wiring and Mounting Structures for Smart Suits with Actuators2022

    • 著者名/発表者名
      Takuma Takagi, Junya Nakagawa, Seiichi Takamatsu, Toshihiro Itoh
    • 学会等名
      2022 International Conference on Electronics Packaging (ICEP 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical modeling of ultra-thin MEMS piezoresistive strain sensor assembly2021

    • 著者名/発表者名
      Junya Nakagawa,Maria Zymelka,Takahiro Yamashita,Takeshi Kobayashi, Natsumi Makimoto, Seiichi Takamatsu, and Toshihiro Itoh
    • 学会等名
      The 12th Japan-China-Korea Joint Conference on MEMS/NEMS
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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