Noncontact Texture Presentation by Ultrasound based on Selectively Stimulation of Tactile Receptor

2022年度は超音波を用いた圧覚提示について、その指先上での知覚特性を解明するとともに、LM-M (LM-Multi Foci)と呼称するより完全な圧覚提示手法を提案した。また、この超音波圧覚を用いて指腹に実物体との静的接触感がレンダリングできることも示した。以下、それぞれの成果について説明する。(1) 指先への圧覚提示まず、指腹(刺激対象)の深度をセンシングし超音波焦点をリアルタイムに提示するシステムを開発した。この提示システムを用いて新たな圧覚提示方法のLM-M法を提案・評価し、このLM-Mが焦点の動き感も振動感もほとんど伴わない静的圧覚を指腹に提示できることを示した。LM-Mは隣接させた4つの焦点を5 Hzで回転させる刺激方法である。また、この生起した圧覚の知覚強度は0.24 Nの押し込み刺激と(平均的に)等価であることも示した。この知覚強度は提示した放射力(物理強度)のおよそ10倍である。(2) 静的接触感のレンダリングこの圧覚提示を用いて指腹上に半径が数mmの凸面、及びエッジとの静的接触感がレンダリングできることを被験者実験を通じて確認した。凸面との接触感は前述したLM-M(円状に回転する多焦点)を用いて提示した。円軌道の半径を変化させることで、この知覚凸面の半径を2-4 mmの範囲で変化させることができた。エッジとの接触感は線状に5 Hzで動く単一焦点を用いて提示した。

2022年度は超音波を用いた圧覚提示について、その指先上での知覚特性を解明するとともに、LM-M (LM-Multi Foci)と呼称するより完全な圧覚提示手法を提案した。また、この超音波圧覚を用いて指腹に実物体との静的接触感がレンダリングできることも示した。以下、それぞれの成果について説明する。(1) 指先への圧覚提示まず、指腹(刺激対象)の深度をセンシングし超音波焦点をリアルタイムに提示するシステムを開発した。この提示システムを用いて新たな圧覚提示方法のLM-M法を提案・評価し、このLM-Mが焦点の動き感も振動感もほとんど伴わない静的圧覚を指腹に提示できることを示した。LM-Mは隣接させた4つの焦点を5 Hzで回転させる刺激方法である。また、この生起した圧覚の知覚強度は0.24 Nの押し込み刺激と(平均的に)等価であることも示した。この知覚強度は提示した放射力(物理強度)のおよそ10倍である。(2) 静的接触感のレンダリングこの圧覚提示を用いて指腹上に半径が数mmの凸面、及びエッジとの静的接触感がレンダリングできることを被験者実験を通じて確認した。凸面との接触感は前述したLM-M(円状に回転する多焦点)を用いて提示した。円軌道の半径を変化させることで、この知覚凸面の半径を2-4 mmの範囲で変化させることができた。エッジとの接触感は線状に5 Hzで動く単一焦点を用いて提示した。