• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

腱直上での経皮的神経電気刺激による力覚提示

研究課題

研究課題/領域番号 20J14306
研究機関電気通信大学

研究代表者

高橋 哲史  電気通信大学, 情報理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
キーワードElectrical Stimulation / Haptics / Proprioception / Force Sensation / Upper Limb
研究実績の概要

より実用的な触力覚VRの技術開発として、小型な力覚提示本研究の目的は力覚を「皮膚感覚とは独立に」生起させる「小型な」力覚提示装置の実現である。これに対して、第一に任意の深部のみを効率よく刺激する手法の実現という実用化、また第二に、腱電気刺激による力覚提示の神経科学的な機序および物理的な解釈を明確化させることを目指した。
深部のみを効率よく刺激する手法の実現については、複雑な刺激方法による任意の手法の開発にまでは至らなかったが、深部であると思われた組織が比較的浅部に表出する場合があり、見落とされていた刺激位置(手の甲)の有用性を発見、証明した。1年目はこの手法によりこれまで不可能であった各指を個別に刺激することを確認した。この内容は2年目に開催された国際学会でBest PaperおよびBest Demoを受賞した。2年目である本年はこのシステムがどの程度日常動作を再現できるかを最大屈曲角度および屈曲速度といった面から再解析した。この内容は国内論文誌に採択された。
一方、腱上の電気刺激に関する研究では、上腕二頭筋の腱上にて電気刺激を与えることで、前腕が押されるような感覚が生じること、これを実際の錘による力提示を組み合わせたときに錘のみの力提示と比較して明らかに力覚が増大することを確認した。これまで腱上の電気刺激は、筋電気刺激と近い位置に電極を置き、同様な刺激パターンを与えるため、腱上電気刺激と筋電気刺激が同じものではないかという疑義があった。これに対し、腱上の電気刺激で刺激対象となっている腱につながっている筋を刺激する筋電気刺激をした場合と比較し、上述の力の増大がどう変化するかを確認したところ、腱上では力覚の増大が確認された一方、筋腹上の刺激では刺激なしと同等か、若干力が弱く評価され、腱上刺激は筋腹上刺激とは異なるものであると結論した。この結果は国際論文誌に採択された。

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

    (17件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] シカゴ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      シカゴ大学
  • [雑誌論文] Force Sensation Induced by Electrical Stimulation of the Tendon of Biceps Muscle2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Akifumi、Kajimoto Hiroyuki
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 11 ページ: 8225~8225

    • DOI

      10.3390/app11178225

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 手背電気刺激による指第三関節屈曲に係る筋肉の選択的刺激とその応用可能性についての検討2021

    • 著者名/発表者名
      髙橋 哲史、梶本 裕之
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 26 ページ: 320~332

    • DOI

      10.18974/tvrsj.26.4_320

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多点同時振動刺激による肩関節の運動錯覚2021

    • 著者名/発表者名
      牛山 奎悟、田中 叡、髙橋 哲史、梶本 裕之
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 26 ページ: 143~154

    • DOI

      10.18974/tvrsj.26.2_143

    • 査読あり
  • [学会発表] Increasing Electrical Muscle Stimulation's Dexterity by means of Back of the Hand Actuation2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Akifumi、Brooks Jas、Kajimoto Hiroyuki、Lopes Pedro
    • 学会等名
      ACM CHI 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Demonstrating How to Increase the Dexterity of Electrical Muscle Stimulation using Back of the Hand Actuation2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Akifumi、Brooks Jas、Kajimoto Hiroyuki、Lopes Pedro
    • 学会等名
      ACM CHI 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Vibrotactile Presentation using a Motor within a Housing and Rotor Fixed to the Skin2021

    • 著者名/発表者名
      Mitsuki Manabe, Keigo Ushiyama, Akifumi Takahashi, Hiroyuki Kajimoto
    • 学会等名
      IEEE World Haptics Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulation of a Hand-held Object’s Property through Proprioceptive Stimulation during Active Arm Movement: Proprioceptive Modulation of a Hand-held Object’s Property2021

    • 著者名/発表者名
      Keigo Ushiyama, Akifumi Takahashi, Hiroyuki Kajimoto
    • 学会等名
      ACM CHI 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 反発する磁石と電磁石同士を組み合わせた小型触覚提示素子の検討2021

    • 著者名/発表者名
      真鍋光希, 牛山奎悟, 高橋哲史, 梶本裕之
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • [学会発表] 梶本裕之:筐体および回転軸を皮膚に固定したDCモータを用いた振動提示(第3報)2021

    • 著者名/発表者名
      真鍋光希,牛山奎悟,髙橋哲史,梶本裕之
    • 学会等名
      第26回 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 皮膚に固定した磁石とコイルによる触覚提示の検討2021

    • 著者名/発表者名
      真鍋光希,牛山奎悟,髙橋哲史,梶本裕之
    • 学会等名
      第26回 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 電気刺激を用いた牽引感提示の検討2021

    • 著者名/発表者名
      中山翔太,真鍋光希,牛山奎悟,宮上昌大,髙橋哲史,梶本裕之
    • 学会等名
      第26回 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 能動運動中の運動錯覚生起による把持物体の重さ感覚変調2021

    • 著者名/発表者名
      牛山 奎悟,髙橋 哲史, 梶本 裕之
    • 学会等名
      第26回 日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 腕の能動的な運動における自己受容感覚刺激による把持物体変調2021

    • 著者名/発表者名
      牛山奎悟,高橋哲史, 梶本裕之
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2021
  • [備考] Akifumi's Portfolio/Publications

    • URL

      https://www.akiphvmi.com/publications/

  • [備考] Kajimoto Laboratory Member's page

    • URL

      https://kaji-lab.jp/ja/index.php?a.takahashi

  • [備考] Human Computer Integration Lab

    • URL

      http://lab.plopes.org/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi