International joint study on human brain model of tactile sensing and application to intelligent robot hand

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医療福祉機器の製作や高質感製品の創造において、手触りだけで形や質感を感知できるロボットハンド技術は、21世紀の高齢化社会や製品の高品質化を強く求めている。しかし、手の医療福祉行為や触覚品質の評価は医師、職人の経験や主観的な手触り感覚の判断に依存しており、形状、質感を感知できるロボット技術は確立されていない。本国際共同研究では、代表及び分担者らは、これまで米国衛生研究所（NIH）と中国北京理工大学（BIT）の共同研究で得られた触覚脳機能とアンドロイドの成果をさらに発展させ、触覚知覚脳内モデルを構築し、形状、質感を知覚できるスマートロボットハンドへの適用を模索している。本年度の研究内容は、脳解剖学の研究成果を参照して機能的磁気共鳴画像（fMRI）実験とそのデータ解析を用いて触覚感知脳内モデルを構築することである。今年度の研究は主に北京理工大学と共同で実施してきた。まず、独自製作の高空間分解能と高精度の触覚実験装置を用いて、掌の平面の各部位を、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、脳内の触覚皮質平面における脳活動信号（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。最後に、二重非線形補正等の脳画像補正などの解析方法を用いて触覚感知の脳内モデルを確定する。研究成果は英語誌論文5件を国際誌に掲載され、国内外学会6件を発表した。