Identification of Somatosensory System by using Haptic Stimuli and Bioimaging

利用触觉刺激和生物成像识别体感系统

• 批准号: 22H03626
• 负责人: 吉元 俊輔
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03626/
• 关键词: 生体イメージング; ハプティクス; インピーダンストモグラフィ; 知覚特性

遠隔操作ロボットにおける操作性の向上，バーチャルリアリティ体験の質の向上，身体拡張による運動機能の向上に向け，力触覚提示技術に対する期待が高まっているが，力触覚刺激に対する感覚の定量化や因果関係の理解は不十分であり，効果が限定的であった．本研究では，力触覚情報の時空間伝播に着目し，身体構造や生体信号から人の触知覚システムを理解し，力触覚提示がもたらす効果を拡張するための設計指針を明らかにすることを目的とする．そのため，研究代表者が独自に開発を進めてきた機能的トモグラフィ技術と力触覚提示技術を高度に融合・拡張することによって簡便で非侵襲な触知覚イメージング技術を創成する．2022年度は，まず力触覚イメージングのための機能的トモグラフィの高機能化に取り組み，その技術を基に具体的な触知覚システムの理解と応用に関する研究を行った．具体的には，前腕の血流量分布をイメージングするためのトモグラフィ技術について，計測の周波数に関する検討を中心にシミュレーションと実機で評価を行った．また，身体に装着可能なウェアラブル触覚センサの開発を進め，圧力分布の計測可能性を実証した.さらに，トモグラフィ式触覚センサの電極配置を最適化する方法や，ニューラルネットワークを利用した高性能化などにも取り組み，その有効性を示すことができた．一方,触知覚システムの理解と応用については，新しい触覚提示デバイスを開発し，刺激に対する知覚特性の評価を実施した．特に，空気圧アクチュエータを利用した低周波接触力の提示について，その刺激と知覚の特性の関係を明らかにした．

Remote operation ロ ボ ッ ト に お け る operational の upward, バ ー チ ャ ル リ ア リ テ ィ body 験 の の upward, body company, zhang に よ る motor function の け に upward to touch force 覚 prompt technical に す seaborne high ま る expect が っ て い る が, touch force 覚 stimulus に す seaborne る feeling 覚 の quantitative や causal masato is の understand は not quite で あ り, unseen fruit が qualified で あ っ た. This study で は, force touch 覚 intelligence spatial 伝 の に the mesh し, bodies や raw body signal か ら people の palpable 覚 シ ス テ ム を understand し, touch force 覚 prompt が も た ら す unseen fruit を company, zhang す る た め の design pointer を Ming ら か に す る こ と を purpose と す る. そ の た め, the representatives が に alone open 発 を into め て き た functionary ト モ グ ラ フ ィ technology と force touch 覚 prompt を highly に fusion, company, zhang す る こ と に よ っ て simple で noninvasive な palpable 覚 イ メ ー ジ ン グ technology を chuang cheng す る. 2022 annual は ま ず touch force 覚 イ メ ー ジ ン グ の た め の functionary ト モ グ ラ フ ィ の high functional に み り group, そ を の technology base に specific な palpable 覚 シ ス テ ム の understand と 応 with に masato す る を line っ た. Specific に は, former wrist の blood flow distribution を イ メ ー ジ ン グ す る た め の ト モ グ ラ フ ィ technology に つ い て, measuring の cycle for に masato す る beg を 検 center に シ ミ ュ レ ー シ ョ ン と be machine で review 価 を line っ た. ま た, body に may な ウ ェ ア ラ ブ ル touch 覚 セ ン サ の open 発 を め, pressure distribution の を measuring possibility be card し た. さ ら に, ト モ グ ラ フ ィ touch type 覚 セ ン サ の optimal electrode configuration を す る method や, ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク を using し た high-performance な ど に も み り group, そ の have sharper sex を shown す こ と が で き た. Side, palpable 覚 シ ス テ ム の understand と 応 with に つ い て は, new し い touch 覚 prompt デ バ イ ス を open 発 し, stimulate に す seaborne る know 覚 features の review 価 を be applied し た. に, empty 気 圧 ア ク チ ュ エ ー タ を using し た low-frequency contact force の prompt に つ い て, そ の stimulus と know 覚 の features の masato を and Ming ら か に し た.

项目成果

畳み込みニューラルネットワークによる接触抵抗式トモグラフィ型触覚センサの空間分解能の向上

使用卷积神经网络提高接触电阻断层扫描触觉传感器的空间分辨率

• 发表时间: 2022
• 作者: 小嶋明;吉元俊輔;山本晃生
• 通讯作者: 山本晃生

電磁トモグラフィによる金属箔の非接触二次元温度分布計測の基礎評価

电磁层析成像非接触式二维金属箔温度分布测量的基本评价

• 发表时间: 2023
• 作者: 林実朝;吉元俊輔;山本晃生
• 通讯作者: 山本晃生

Thermal Imaging by using Electromagnetic Tomography

使用电磁断层扫描进行热成像

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Hayashi;S. Yoshimoto;A. Yamamoto
• 通讯作者: A. Yamamoto

High Performance and Multi-functional Tomographic Tactile Sensors for Large-Scale Robotic Skin

用于大型机器人皮肤的高性能多功能断层扫描触觉传感器

• 发表时间: 2022
• 作者: A. Kojima;S. Yoshimoto;A. Yamamoto;S. Yoshimoto
• 通讯作者: S. Yoshimoto