触錯覚を利用する新しい触覚インターフェースの研究
2014/10/28 大岡昌博 名古屋大学 大学院情報科学研究科 平成26年 人工知能研究振興財団成果発表会 1 研究の背景 研究の背景 ベルベットハンドイリュージョン（ＶＨＩ） 研究の目的 装置設計の考え方 掌型触覚マウス 実験方法・手順 実験結果と考察 実験結果と考察 触覚ディスプレイ まとめ 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 2 1 2014/10/28 人間の五感 視覚 視覚・聴覚 視覚・聴覚・触覚 コミュニケーション手段！ 触覚 聴覚 嗅覚 触覚 味覚 視聴覚研究は進んでいる 様々な応用がなされ成熟期 触覚は研究段階 注目度は高く、応用が 期待されている！ 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 3 網目を両手で挟んでこすると，やわらかい，すべすべ の面を感じる現象である Science museum in San Francisco 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 4 2 2014/10/28 二本の鋼線でもVHIは生じる 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 5 鋼線の方を動かした方がはっきりとしたVHIが生じる 3 3 Passive touch Stimulus: moving Hands: starionary Active touch test 2 Stimulus: stationary Hands: moving 1 y = 0.0122x − 0.425 Scale value Scale value 2 1 y = 0.114x − 4.00 0 40 Wire distance mm 50 手を動かす 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 0 40 Wire distance mm 50 鋼線の方を動かす 6 3 2014/10/28 受動触の方が具合よさそう 複数の触覚システムが関係しているらしい 機械受容単位ではなく脳内で生じている現象らしい 線の感触が勝ると弱くなる 指先より掌の方がはっきりしている ここちよいとはかぎらない 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 7 VHIを利用して材質感を呈示する どのような触覚ディスプレイであればよいか 触覚ディスプレイで呈示可能なのか その触覚ディスプレイでVHIの強さを制御できるのか 二本線以外のパターンでVHIが生じることが可能なのか 二本線で生じるVHIと触覚ディスプレイで生じるVHIに差があ るのか ◦ 「柔らかい」，「なめらか」以外の感覚と組み合わせた呈示は 可能なのか ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 8 4 2014/10/28 指先呈示の場合 手の触覚特性 ピンピッチ：1mm必要 ピンピッチ： 必要 点の連続！ ピンピッチ：2.4mm ピンピッチ： 指先の特性を測るためのピンマトリクス の間隔は1mm程度必要である ダイナミック型 掌呈示の場合 直線！ ピンピッチ：5mm必要 必要 ピンピッチ： 現在のピン間隔で十分に特性を活かした 実験をすることができる 右手 点字ディスプレイ 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 9 開発した掌呈示型触覚マウス 拇指球部分に呈示できるように設計 呈示する部分 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 10 5 2014/10/28 点字ディスプレイによる呈示方法 掌型触覚マウス（2013年） •マウスに点字ディスプレイを搭載 マウスに点字ディスプレイを搭載 •仮想空間における物体探査（ 仮想空間における物体探査（VR） 仮想空間における物体探査（ ） 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 11 点字ディスプレイによる呈示方法 掌型触覚マウス（2013年） •マウスに点字ディスプレイを搭載 マウスに点字ディスプレイを搭載 •仮想空間における物体探査（ 仮想空間における物体探査（VR） 仮想空間における物体探査（ ） 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 12 6 2014/10/28 点字ディスプレイによる呈示方法 掌型触覚マウス（2013年） •マウスに点字ディスプレイを搭載 マウスに点字ディスプレイを搭載 •仮想空間における物体探査（ 仮想空間における物体探査（VR） 仮想空間における物体探査（ ） 手と呈示面が一体 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 13 手と呈示面が一体 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 14 7 2014/10/28 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 15 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 16 8 2014/10/28 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 17 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 18 9 2014/10/28 ◎掌呈示型触覚マウスを開発し、VHI ◎掌呈示型触覚マウスを開発し、VHIの呈示性能を評価 VHIの呈示性能を評価 した． 指先と掌に存在する触覚受容器の密度と，現状で可 能なアクチュエータアレイの密度を勘案すると掌呈示 方式で検討することが妥当である ベルベット生地，金網，二本鋼線，掌呈示型触覚マウ スに対して，ＶＨＩのマグニチュードを評価したところ，金 網と掌呈示型触覚マウスのＶＨＩ強度は同程度であった 平成26年人工知能研究振興財団成果発表会 19 10
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