身体の接触の拡張：皮膚の振動伝搬特性と錯覚現象を利用した振動位置覚制御論の確立

拓展身体接触：利用皮肤振动传播特性和错觉现象建立振动位置感控制理论

基本信息

批准号：
22K17926
负责人：
蜂須拓
金额：
$ 3万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K17926/
关键词：
身体接触触覚振動錯覚現象振動伝搬

项目摘要

本年度は2つの研究課題に取り組んだ．1つ目はブレスレット型デバイスを装着した二者が手指による身体接触中に一方から他方へ効率的に伝搬する振動刺激を設計することを目的とした課題である．まず，手首皮膚に提示する振動刺激を定量的に制御するシステムを構築した．振動子と皮膚の接触力および正弦波振動の加速度振幅を統制した状態で，周波数および振動子の駆動方向（手首皮膚に対して法線または接線方向）を変数とするシステムを構築した．また，84個の加速度センサを手指に固定し，手首から皮膚に伝搬する振動加速度を1000 Hzのサンプリング周波数で計測するシステムを構築した．両システムを用いて，変数に対する手指に伝搬する振動を時空間的に計測した．計測データの一部分において，三次元手指モデルに時空間的な振動加速度の大きさをマッピングした振動伝搬の可視化を実現した．2つ目はブレスレット型デバイスを装着した二者が手指による身体接触中に，デバイス（振動子）が接触している部位（手首）以外に生起する錯覚的な振動感覚の生起条件の解明を目的とした課題である．個人内における同様の錯覚現象を扱った先行研究を参考に，2つの振動子から出力される加速度振幅の比および周波数に対する知覚される振動位置を検証する実験のシステムの構築および実施を行った．予備実験の結果，振幅比と知覚される振動位置には線形の関係があること，周波数によって線形性が変化することを確認した．

今年，我们谈到了两个研究主题。第一个目的是设计振动刺激，这些振动刺激在与手镯型设备接触时，有两个戴着手镯型设备在身体接触时从一个到另一个刺激。首先，我们已经构建了一个系统，该系统定量控制伴随皮肤的振动刺激。由变量构建一个系统，具有控制振荡器的频率和驱动方向（或腕部皮肤的正常或切向方向），并通过振荡器和正弦波振动的加速度振幅之间的接触力进行控制。此外，构建了一个系统，该系统将84个加速度传感器固定在手指上，并测量以1000 Hz的采样频率从手腕传播到皮肤的振动加速度。使用这两个系统，通过时空测量了传播变量的手指的振动。在一部分测量数据中，通过在三维指模型上绘制时空振动加速度的大小来实现振动传播的可视化。第二个任务是阐明发生在区域外发生的虚拟振动感觉的条件（手腕），在该区域（振动器）与手指与手指接触时，设备（振动器）彼此接触。基于以前涉及个体内部类似幻觉现象的研究，我们构建并实施了一个实验系统，该系统验证了来自两个振荡器的加速度振幅之比和相对于频率的感知振动位置的输出。由于初步实验，振幅比与感知的振动位置之间存在线性关系，并且线性根据频率而变化。