2020 Fiscal Year Research-status Report
International joint study on human brain model of tactile sensing and application to intelligent robot hand
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19KK0099
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
呉 景龍 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 教授 (30294648)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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, 客員研究員 (40762935)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2025-03-31
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| Keywords | 触覚認知脳機能 / somatosensory cortex / dot-surface matching / tactile stimulus / temporal structure |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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。 本研究では，分担者らが米国、中国などの研究機関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する。
今年度では，これまで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、製作した高空間分解能と高精度の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、形状・質感を知覚できるロボットハンドについて調査研究した。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に関する国際的な研究ネットワークと新学際領域の形成に取り組んでいる。
これらの研究成果は雑誌論文13 件(Frontiers 3件, Attention, Perception & Psychophysics 2件, Hum Brain Mapping 1件, Brain and Behavior 1件, Perception 1件, I-perception 1件, International Journal of Psychophysiology 1件, Journal of Visualized Experiments 1件, Brain Structure and Function 1件, Journal of Cognitive Psychology 1件)に掲載され、学会発表8件で発表された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今までの研究活動は予定通り進行され，具体的に下記のような研究成果が得られた。これまで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、製作した高空間分解能と高精度の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、形状・質感を知覚できるロボットハンドについて調査研究した。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に関する国際的な研究ネットワークと新学際領域の形成に取り組んでいる。研究ネットワークと新学際領域形成の成果の以外に、学術研究成果としては雑誌論文13件に掲載され、学会で8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。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度はコロナの影響で海外渡航ができなくて、オンライン式の国際連携を推進してきた。今後は、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さらに推進して、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、共同研究強化と若手を育成し、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、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、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。
具体的な研究内容としては、まず、分担者らは触覚fMRI実験専用デバイスを用いた時空間ダブル循環方式で刺激して、脳活動信号（fMRI脳画像）を計測する。次に、取得したfMRI脳画像と脳解剖学の知見を統合するアプローチを用いて、手の部位から脳内活動部位への変換過程を解析する。さらに、形状・質感を知覚できるモデルを調査研究する。
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| Causes of Carryover |
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。
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[Journal Article] Temporal expectation driven by rhythmic cues compared to that driven by symbolic cues provides a more precise attentional focus in time2020
Author(s)
Zhihan Xu, Yanna Ren, Ting Guo, Aijun Wang, Takanori Nakao, Yoshimichi Ejima, Jiajia Yang, Satoshi Takahashi, Jinglong Wu, Qiong Wu, Ming Zhang
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Journal Title
Attention, Perception, & Psychophysics
Volume: 83
Pages: 308-314
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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