空気圧制御による圧力呈示装置を用いたヒトの触覚能の高精度計測

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17570200
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 小谷 賢太郎 関西大学, 工学部, 助教授 (80288795)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀井 健 関西大学, 工学部, 教授 (00067711) ; 三浦 敏弘 関西大学, 文学部, 教授 (70141512)
• Keywords: 触覚 / 閾値 / 生体計測 / Weber比 / 皮膚感覚 / 空気噴流 / 弁別閾 / Virtual Reality

Research Abstract

本研究は,ヒトの触覚の感覚特性を明らかにするために,空気圧制御による圧力刺激呈示システムを製作し,これを用いて力の弁別閾の特性についてヒトの手が知覚可能な最小の力の変化量を調べることを目的とするものである.本年度は実験装置の作成から開始した.作成した実験装置は,エアコンプレッサからノズルまでの空気圧の流路と,空気圧の出力を制御するコントローラやスイッチ等の電気回路から構成される空気圧提示装置である.レギュレータによる空気圧の設定やバルブの開閉を,電気信号を利用することで制御して,任意の刺激提示を可能にしている.空気圧の提示は,エアコンプレッサで空気を作り出し,レギュレータを用いて任意の圧力に調整し,それをノズルから噴出することで行うこととした.校正実験の結果,本装置により0.5gfまで小さな噴流出力を制御することが可能となった.そこで,ヒトの人差し指の指先に加わる力に対して,標準刺激を2.0[gf],3.0[gf],4.0[gf],5.0[gf],6.0[gf],7.0[gf]と変化させたときの弁別閾の特性を,心理物理学的実験を行って明らかにすることを目的として実験を行った.実験の結果,標準刺激が4.0gf〜7.0gfの範囲では,標準刺激が変化しても,Weber比は約0.1程度で一定である.また,4.0gf〜2.0gfの範囲では標準刺激が減少するに伴って,Weber比が増加していることがわかった.以上のことから,皮膚感覚において,ヒトは標準刺激が4gf付近まではWeber比が一定となる特性を示し,さらに標準刺激が小さくなると,Weber比は増加することがわかった.