電気刺激と機械刺激を併用した触覚ディスプレイの提示アルゴリズムの研究

利用电刺激和机械刺激的触觉显示器呈现算法的研究

• 批准号: 17F17351
• 负责人: 梶本 裕之
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-11-10 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17351/
• 关键词: 触覚; 電気刺激; バーチャルリアリティ

本研究は電気刺激と機械刺激を併用した触覚伝送アルゴリズムの開発とその応用であった．本研究はとくに従来の皮膚感覚提示で提示の難しかった硬さ次元に注目し，バーチャル物体の柔らかさ・硬さ及び粘着の提示手法を検討した．まず電気刺激によってバーチャル物体の柔らかさ・硬さ及び粘着フィードバックを提示する手法を検討した．本研究では，筋肉の無い手掌部での利用を念頭に，腱と皮膚の電気刺激を利用した．皮膚電気刺激はマトリクス状の電極によって接触面の形状情報および接触面の運動情報を提示することが出来る．さらに皮膚電気刺激においては我々が従前の研究で開発した陰極刺激モードによって皮膚が押されるような圧覚を生じさせることができる．これに対して反対方向の力である粘着感を提示するために，指の中にある屈腱を刺激する方法を考えた．続いて2つ目の調査では，物体をタッピングした際の感覚を再現するときに従来からよく用いられてきた機械刺激の減衰正弦波振動に加えて陰極皮膚電気刺激を同時に提示すると，減衰正弦波振動のみ提示することと比較して物体がより柔らかく知覚されるか検討した．実験の結果，陰極の電気刺激の強度が強くなるほど，素材をより柔らかく知覚することが分かった．これは第一の実験結果に類似しているが，本実験では素材を解釈するための視覚フィードバックを用いていない．採用期間中最後の調査では，非対称振動による疑似力覚を親指と人差し指に与え，この力の錯覚によってバーチャル物体を掴むときの物体の柔らかさ・硬さを表現できるかを検討した．我々の従来研究では，DCモータをオーディオ信号によって駆動すると高品位な振動子として働くこと，また入力信号として鋸波等の非対称な波形を用いた場合疑似力覚を提示できることを確認していた．本実験では，指先に反力を提示するためにこの現象を利用した．

This study は electric 気 stimulus と mechanical stimulation を and し た touch 覚 伝 send ア ル ゴ リ ズ ム の open 発 と そ の 応 with で あ っ た. This study は と く に 従 の skin to feel 覚 で tooltips の difficult し か っ た hard さ dimensional に attention し, バ ー チ ャ ル object の soft ら か さ · hard さ and び adhesive の tip technique を beg し 検 た. ま ず electric 気 stimulus に よ っ て バ ー チ ャ ル object の soft ら か さ · hard さ and び adhesive フ ィ ー ド バ ッ ク を prompt す る gimmick を beg し 検 た. In this study, で で, the muscle and tendon are not affected. The palm of the arm is で and で are stimulated by を and に. The skin of the tendon is と and electrical stimulation is を and た is utilized. Skin conductance 気 stimulus は マ ト リ ク の ス shape electrode に よ っ て contact の shape intelligence お よ び contact の sports intelligence を prompt す る こ と が る. さ ら に electric 気 stimulate skin に お い て は I 々 が 従 発 で の research before the し た cathode stimulus モ ー ド に よ っ て skin が detain さ れ る よ う な 圧 覚 を raw じ さ せ る こ と が で き る. こ れ に し seaborne て reverse direction seaborne の force で あ る sticky feeling を prompt す る た め に, refers to に の あ る flexor tendon を stimulus す る method を exam え た. 続 い て 2 つ の survey で は, object を タ ッ ピ ン グ し た interstate の feeling 覚 を reappearance す る と き に 従 to か ら よ く with い ら れ て き た mechanical stimulation の damping sine vibration に plus え て cathode electric 気 skin stimulation を に tip す る と, Vibration damping sine wave の み prompt す る こ と と compare し て object が よ り soft ら か く know 覚 さ れ る か beg し 検 た. The experimental results show that the intensity of the cathode <s:1> electrical stimulation <e:1> is が strong くなるほ <s:1>, and the material is をよ <s:1> soft ら く く, which is known as 覚する 覚する とが とが and とが. First の こ れ は be 験 に し similar て い る が, this be 験 で は material を solution 釈 す る た め の visual 覚 フ ィ ー ド バ ッ ク を with い て い な い. Use during the final の survey で は, said vibration seaborne に よ る suspected force 覚 と を kiss the meaning of the poor し に and え, こ の force の wrong 覚 に よ っ て バ ー チ ャ ル object を slap む と き の object の soft ら か さ · hard さ を performance で き る か を beg し 検 た. I 々 の 従 to study で は, DC モ ー タ を オ ー デ ィ オ signal に よ っ て 駆 dynamic す る と high-grade な vibrator と し て 働 く こ と, ま た signal into force と し て saw wave etc. の non said seaborne な waveform を with い た occasions suspected force 覚 を prompt で き る こ と を confirm し て い た. This experiment で で, indicating that the first に reaction force を suggests that the するために <s:1> <s:1> <s:1> phenomenon を is utilized by を た.

项目成果

タッピング時の硬軟感表現のための陰極電気刺激と機械振動刺激の融合

结合阴极电刺激和机械振动刺激来表达敲击时的硬感和软感

• 发表时间: 2017
• 作者: Vibol Yem;Hiroyuki Kajimoto;ヤェムヴィボル，梶本裕之
• 通讯作者: ヤェムヴィボル，梶本裕之

Effect of Electrical Stimulation Haptic Feedback on Perceptions of Softness-Hardness and Stickiness While Touching a Virtual Object

电刺激触觉反馈对触摸虚拟物体时软硬度和粘性感知的影响

• 发表时间: 2018
• 作者: Vibol Yem;Kevin Vu;Yuki Kon;Hiroyuki Kajimoto
• 通讯作者: Hiroyuki Kajimoto

A Fingertip Glove with Motor Rotational Acceleration Enables Stiffness Perception When Grasping a Virtual Object

• DOI: 10.1007/978-3-319-92043-6_39
• 发表时间: 2018-07
• 作者: Vibol Yem;H. Kajimoto

Combination of cathodic electrical stimulation and mechanical damped sinusoidal vibration to express tactile softness in the tapping process

• DOI: 10.1109/haptics.2018.8357157
• 发表时间: 2018-03
• 期刊: 2018 IEEE Haptics Symposium (HAPTICS)
• 作者: Vibol Yem;H. Kajimoto