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身体変化をゼロに保ちつつ知覚・情動を変容させるゼロハプティクス技術基盤の構築

构建零触觉技术平台，转变感知和情感，同时将身体变化保持为零

基本信息

批准号：
21H03474
负责人：
黒田嘉宏
金额：
$ 11.15万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、前年度に開発した本課題における基盤技術である非対称温冷機能および非対称振動機能の高度化および医療・福祉分野への応用に向けた基本機能の開発を行った。非対称温冷機能については、冷気流による皮膚温度変化モデルを高度化し、流量に加えて、対象物体までの距離による違いを表現可能とした。実験の結果、0.16℃の誤差で皮膚温度を推定できることが確認され、提案手法の有効性が示された。また、熱工学的な観点でボルテックスチューブについて、冷風と温風にエネルギーが分離する際の要所となる部分に注目しエネルギーバランスについて検討した。実験では流入圧縮空気、冷風、温風の圧力、温度、流量を計測し、流入出するエンタルピー、運動エネルギー、内部損失を計算した。さらに諸量からボルテックスチューブの熱的特性を考察した。その結果、冷風割合に応じて冷風、温風のエンタルピー、運動エネルギー、および内部損失のバランスが変化することがわかった。非対称振動機能については、応用システムとして視覚障害者に対して適切な白杖の操作方法を誘導する訓練支援システムのプロトタイプを開発した。プロトタイプでは、振動刺激由来のゼロハプティクス技術である牽引力錯覚を利用して白杖の振り幅を教示していたが、アクチュエータが有線駆動であり、さらに錯覚を誘発するための制約によって、一般的な白杖の握り方とは異なる把持方法を採用していた。本年度は、バッテリーで駆動する振動アクチュエータのモジュールを開発し、さらに振動刺激を生成する機構を改良することで、一般的な白杖の握り方に対応させ、有用性を向上させた。また、医学的見地から末梢神経感度の定量化に向け、安定した刺激提示のために非接触温刺激のフィードバック制御システムを構築し、椅子型温冷刺激装置の改良を医師と進めた。

は this year, before the annual に発した this topic における base plate technology である non said seaborne temperature function および the polices according to vibration function のお empirically よび, medical welfare, eset への応 with に to けた basic function の open 発を line った. The polices according to temperature function については, cold flow 気による skin temperature variations change モデルをし empirically, flow にえて, like object ま seaborne での distance による) いを performance may とした. Experimental <s:1> results, 0.16℃ <s:1> error で skin temperature を presumption でるるとが confirmation され, proposed method が effectiveness が show された. また, pyrology な観 point でボルテックスチューブについて, cold wind と low にエネルギーが separation する interstate の have となる part に attention しエネルギーバランスについて beg し検た. Be 験では inflows 圧 contraction cavity 気, cold wind, low の pressure, temperature, flow を measuring し, inflow するエンタルピー, sports エネルギーを, internal loss calculation した. Youdaoplaceholder0 the properties of heat of various quantities らボらボテッテッスチュスチュブブを examine the properties of heat をその results, the cold wind cut に応じて cold wind, low のエンタルピー, sports エネルギー, および internal loss のバランスが variations change することがわかった. The polices according to vibration function については, 応システムとして visual 覚 handicap person にし seaborne て appropriate な white rod の operation を induced する training support システムのプロトタイプを open 発した. プロトタイプでは, vibration stimulation origin のゼロハプティクス technology である traction wrong 覚を using して white rod vibration のりを picture teaching していたが, アクチュエータが cable 駆 dynamic であり, さらに wrong 覚を発 lure するための restrict によって, general な white rod の grip り party とは different なるを control method using していた. This year は, バッテリーで駆 dynamic する vibration アクチュエータのモジュールを open 発し, さらに vibration stimulation を generated する institutions を improved することで, general な white rod の grip り party に応 seaborne させ, usefulness をさ upward せた. また, medical advertisements から endings god のに ration to け経 sensitivity and stability した stimulation prompts のために non-contact temperature stimulation のフィードバック suppression システムを build し, chair type temperature stimulation device の improved を physicians と into めた.