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2019 年度 実施状況報告書

触覚感知脳内モデルの構築と知能ロボットハンドへの適用に関する国際共同研究

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0099
研究機関岡山大学

研究代表者

呉 景龍  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 教授 (30294648)

研究分担者 田中 高志  岡山大学, 大学病院, 助教 (10745368)
高橋 智  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 准教授 (20236277)
金澤 右  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (20243511)
呉 瓊  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 助教 (40762935)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2025-03-31
キーワード触覚認知脳機能 / 認知症 / 認知心理学 / 脳波 / fMRI
研究実績の概要

医療福祉機器の製作や高質感製品の創出では、手触りだけで形状・質感を知覚できるロボットハンド技術が21世紀の高齢化社会と製品の高品質化に強く求められている。しかし、手による医療福祉行為や触覚品質の評価は医者・職人の経験や主観的手触り感覚の判断に頼っているのが現状で、形状・質感を知覚できるロボットハンド技術はまだ確立されていない。 本国際共同研究では,分担者らが従来までに米国衛生研究所(NIH)と中国北京理工大学(BIT)との共同研究で得た触覚脳機能と知能ロボットの成果を発展させて、触覚感知脳内モデルを構築して形状・質感を知覚できる知能ロボットハンドに適用展開する。
本研究では,分担者らがこれまでに得た触覚認知脳機能に関する知見と応用成果を発展させて、手触り感覚脳内モデルを同定して形状・質感を知覚できるロボットハンドに適用する。さらに、本国際共同研究は基礎的かつ総合的研究であり、若手研究者も参画して触覚感知脳内モデルの構築と知能ロボットハンドへの適用を対象とするため、国際的な研究ネットワークと新学際領域の形成に貢献できる。
実施状況については、まず、人間の手触り感覚の脳内モデルを同定するため、高空間分解能と高精度の触覚実験装置を製作した。また、独自に製作した触覚実験装置を用いて、認知心理学、EEG実験およびfMRI実験を行い、形状・質感を知覚できるモデルを研究している。
これらの成果は雑誌論文5件(Frontiers in Integrative Neuroscience 1件, Experimental Brain Research 1件, Perception 1件, Heliyon 1件, Journal of Neurophysiology 1件)に掲載され、学会発表9件で発表された。

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

国際連携の実施状況については、分担者らが従来までに米国衛生研究所(NIH)と中国北京理工大学(BIT)との共同研究で得た触覚脳機能と知能ロボットの成果を発展させて、触覚感知脳内モデルを構築して形状・質感を知覚できる知能ロボットハンドに適用展開している。
研究内容については,分担者らがこれまでに得た触覚認知脳機能に関する知見と応用成果を発展させて、手触り感覚脳内モデルを同定して形状・質感を知覚できるロボットハンドに適用している。さらに、若手研究者も参画して触覚感知脳内モデルの構築と知能ロボットハンドへの適用を対象とするため、国際的な研究ネットワークと新学際領域の形成に努力している。
具体的な研究成果としては、まず、人間の手触り感覚の脳内モデルを同定するため、高空間分解能と高精度の触覚実験装置を製作した。また、独自に製作した触覚実験装置を用いて、認知心理学、EEG実験およびfMRI実験を行い、形状・質感を知覚できるモデルを調査研究している。
これらの成果は雑誌論文5件に掲載され、学会で9件発表された。
以上の理由で、本課題はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

国際連携としては、米国衛生研究所(NIH)、中国北京理工大学(BIT)、中国科学院深セン先進技術研究院、京都大学などの研究機関との共同研究を推進して、若手研究者も参画して触覚感知脳内モデルの構築と知能ロボットハンドへの適用を目指して、国際的な研究ネットワークと新学際領域の形成に努める。
研究課題としては,分担者らがこれまでに得た触覚認知脳機能に関する知見と応用成果を発展させ、手触り感覚脳内モデルを同定して形状・質感を知覚できるロボットハンドに適用し、触覚脳機能と知能ロボットの研究推進と触覚感知脳内モデルを構築して形状・質感を知覚できる知能ロボットハンドに適用する。
具体的な研究内容としては、まず、分担者らはfMRI高磁場環境で触覚感知タスクを提示できる脳機能研究の専用実験装置と脳機能マッピング方法について継続的に国際共同研究を実施する。次は、触覚実験装置を独自に製作する。また、7テスラfMRIを用いた触覚脳機能マッピング実験とデータ解析について国際共同研究を行う。さらに、形状・質感を知覚できるモデルを調査研究する。

次年度使用額が生じた理由

物品費と人件費・謝金が必要のために、この差引額は次年度を使用しています。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 9件)

  • [雑誌論文] Bimodal-divided attention attenuates visually induced inhibition of return with audiovisual targets2019

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyu Tang, Yulin Gao, Weiping Yang, Yanna Ren, Jinglong Wu, Ming Zhang, Qiong Wu
    • 雑誌名

      Experimental Brain Research

      巻: 237 ページ: 1093-1107

    • DOI

      10.1007/s00221-019-05488-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Does Temporal Expectation Driven by Rhythmic Cues Differ From That Driven by Symbolic Cues Across the Millisecond and Second Range?2019

    • 著者名/発表者名
      Yanna Ren, Zhihan Xu, Fengxia Wu, Yoshimichi Ejima, Jiajia Yang, Satoshi Takahashi and Qiong Wu, Jinglong Wu
    • 雑誌名

      Perception

      巻: 46 ページ: 515-529

    • DOI

      10.1177/0301006619847579

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Optimized Configuration of Functional Brain Network for Processing Semantic Audiovisual Stimuli Underlying the Modulation of Attention: A Graph-Based Study2019

    • 著者名/発表者名
      Yang Xi, Qi Li, Mengchao Zhang, Lin Liu, Guangjian Li, Weihong Lin and Jinglong Wu
    • 雑誌名

      Frontiers in Integrative Neuroscience

      巻: 13 ページ: 1-17

    • DOI

      10.3389/fnint.2019.00067

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Stroking hardness changes the perception of affective touch pleasantness across different skin sites2019

    • 著者名/発表者名
      Jiabin Yu, Jiajia Yang , Yinghua Yu, Qiong Wu, Yoshimichi Ejima, Jiajia Yang, Satoshi Takahashi, Jinglong Wu
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 5 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2019.e02141

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tactile angle discriminability improvement: roles of training time intervals and different types of training tasks2019

    • 著者名/発表者名
      Wu Wang, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Qiong Wu, Jiabin Yu, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, and Jinglong Wu
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 122 ページ: 1918-1927

    • DOI

      10.1152/jn.00161.2019.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] A basic Study on Capacity and Reaction time of Visual working memory for Elderly Memory training2019

    • 著者名/発表者名
      Ting Guo, Yinghua Yu, Yanna Ren, Yiyang Yu, Yuuki hasegawa, Ryosuke Goto, Qiong Wu, Jiajia Yang, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima1, Jinglong Wu
    • 学会等名
      International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA)
    • 国際学会
  • [学会発表] A basic study on relationship between facial expression and cuteness for human-robot emotional communication2019

    • 著者名/発表者名
      ichang Yao, Qi Dai, Ting Guo, Qiong Wu, Jiajia Yang, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
    • 学会等名
      International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA)
    • 国際学会
  • [学会発表] A reading assistant system of Chinese text for persons with central visual field loss2019

    • 著者名/発表者名
      Yiyang Yu, Yang Feng, Meng Wang, Qiong Wu, Yulong Liu , Jiajia Yang, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
    • 学会等名
      International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA)
    • 国際学会
  • [学会発表] Contrast Discrimination of Circular Contour Patterns Across Visual Field for Virtual Reality2019

    • 著者名/発表者名
      Yang Feng, Qiong Wu, Jiajia Yang, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
    • 学会等名
      International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA)
    • 国際学会
  • [学会発表] Different Brain Activation of Phonological and Semantic Processing with Bilinguals Speakers: An fMRI Study2019

    • 著者名/発表者名
      Xiujun Li, Jingjing, Yang, Qi Li, Dan Tong, Jinglong Wu
    • 学会等名
      International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA)
    • 国際学会
  • [学会発表] Tactile Training Improvement of Same-orientation but Not Different-orientation Discrimination2019

    • 著者名/発表者名
      Wu Wang, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Qiong Wu, Qingqing Li, Jiabin Yu, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
    • 学会等名
      International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA)
    • 国際学会
  • [学会発表] The Effect of Spatial Consistence on Character Recognition of Brain-Computer Interface2019

    • 著者名/発表者名
      Jingjing Yang, Qi Wu, Xiao Dong, Xiujun Li, Qi Li, Jinglong Wu
    • 学会等名
      International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA)
    • 国際学会
  • [学会発表] The Identification and Evaluation for Animal and Other Sounds: The Effect of Presentation Time2019

    • 著者名/発表者名
      Qingqing Li, Qiong Wu, Jiajia Yang, Yiyang Yu, Fengxia Wu, Wu Wang, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
    • 学会等名
      International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA)
    • 国際学会
  • [学会発表] The impacts of subliminal priming effect on normal choice and questionnaire choice2019

    • 著者名/発表者名
      Qi Dai, Lichang Yao, Yiyang Yu, Qiong Wu, Jiajia Yang, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
    • 学会等名
      International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA)
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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