| 研究課題/領域番号 |
19H04187
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
原 正之 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00596497)
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| 研究分担者 |
高崎 正也 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (10333486)
境野 翔 筑波大学, システム情報系, 准教授 (70610898)
金山 範明 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (90719543)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | コグネティクス / ロボティクス・ハプティクス / 身体的自己意識 / 身体所有感 / 運動主体感 |
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| 研究実績の概要 |
2019年度は，2020年度以降に計画しているヒトの自他認識操作に関わる心理学行動実験を実施するための準備を行った．具体的には，研究分担者と共同で「①自己映像とのセルフインタラクションと視点操作」，「②セルフタッチ時におけるヒトの身体特性（触力覚特性）の疑似的操作」，「③機能的電気刺激や他動運動装置を用いたヒトの運動主体感の操作」を実現するための実験システムの設計・開発に主眼を置いた．
まず①について，過去の研究課題で開発したアクティブセルフタッチ技術に3自由度パラレルリンクロボット（スレーブロボット）を組込むことを行った．これにより，前方に構築された仮想壁を研究参加者がマスタロボットで突くと，それに同期／非同期してスレーブロボットが研究参加者の身体に物理的刺激を与える状況を実現した．次に②については，研究分担者の1人が本研究課題用に超音波を用いた皮膚感覚提示装置を試作しており，現在はアクティブセルフタッチ技術に組込めるように小型化を行っている．最後に③については，機能的電気刺激を用いた多自由度のマスタスレーブシステムを開発している研究分担者と仕様や性能についての議論を行った．
実験システムの開発以外に，身体錯覚を強く体験させる要因を明らかにすることを目的として，身体錯覚と視線との関係について基礎的な検証を行った．具体的には，手の模型を直視する場合と周辺視する場合で，ラバーハンド錯覚の強度にどのような違いが生まれるかを調査した．結果，周辺視条件では直視条件と同様にラバーハンド錯覚が体験され，さらには人工身体が自分の身体の特徴から乖離する場合（従来研究では錯覚が起きないとされる条件）においても錯覚を体験させることが可能であることを示唆した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2019年度の研究では，主にヒトの自他認識操作を可能にするための新しい実験システムを，ロボティクス・ハプティクス・バーチャルリアリティ技術を用いて開発することに主眼を置いた．具体的には，これまでの研究で開発したアクティブセルフタッチ技術（研究参加者自身がマスタロボットを操作して人工／仮想身体に触刺激を与えつつ，それと同期／非同期してスレーブロボットが対応する研究参加者の身体部位に同様の触刺激を与える手法）を基礎として，研究分担者の助力により新たな要素を追加することを試みた．これまでの進捗として，自己映像とのセルフインタラクションを可能にする実験システムの開発がほぼ完了しており，ヒトの身体特性や運動主体感を操作する実験システムの開発については，研究分担者との議論を進めているところである．
実験システムの開発の他にも，身体錯覚に関する基礎実験を実施した．一般的に，身体錯覚を起こすためには自分の身体の外観に近い人工／仮想身体を用いる方が良いとされてきたが，周辺視で人工／仮想身体を曖昧に捉えると外観の違いが脳内で補正されるものと考え，ラバーハンド錯覚に関わる心理学行動実験により仮説検証を行った．実験の結果，身体に類似した人工身体では，直視・周辺視に関わらず錯覚が誘起されることを明らかにした．また類似していない場合においても，人工身体を周辺視することで錯覚を生じさせることができることを示唆した．
以上のことから，全体として研究計画に従って概ね順調に研究が進んでいるものと考える．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究の推進方策として，2020年度からはヒトを対象とした心理学行動実験を行うことを予定していたが，新型コロナウイルスの影響でしばらくの間は外部から研究参加者を募って実験をすることが困難であると考えられる．したがって，引き続きヒトの自他認識を操作するための新たな実験システムの開発を行うとともに，実験プロトコルの策定に注力する．
まず実験システムの開発について，自己映像とのセルフインタラクションを可能にする実験システムにはUnityを用いた拡張現実（AR）プログラムを追加し，研究参加者が2人称視点でセルフインタラクションを行えるよう改良を加える．ヒトの身体特性を操作する実験システムについては，超音波を用いた皮膚感覚提示装置の代わりに温感提示装置を組み込むことも試みる．最後に運動主体感操作については，機能的電気刺激による操作の他に，仮想現実（VR）を用いたEmbodiment（身体化）とDisembodiment(脱身体化）を実現し，自他認識との関係について検証することを考える．
自他認識操作に関する実験については，認知神経科学を専門とする研究分担者とオンラインで議論を行い，実験プロトコルを策定していく．超音波を用いた皮膚感覚提示装置開発のために昨年度購入したレーザドップラ振動計が生体計測にも使えることが分かったので，行動実験に上手く組み込むことを試みる．また，2020年度に8チャンネルのポータブル脳波計を購入することを予定しており，EEG計測を使った実験計画を立てることも考える．
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