触知覚センシングにおける軟組織のダイナミクス・トライボロジー

研究概要

本研究の目的は,人が触感覚を通して対象物の特性を知覚する過程を力学的に理解するとともに,触感覚に関する力学的な知見を基に柔らかい触覚センシングデバイスを開発することである.

人の触覚受容器は,反応のダイナミクスが異なる数種類に分類される.指が外界と接触し力学的な信号を伝える媒体である皮膚は,表面にテクスチャーとしての指紋を有し,複数の軟組織層から構成されている.複数の触覚受容器と皮膚の軟組織層とのダイナミクスによって,人は触知覚を得ていると考えられる.したがって,皮膚の軟組織のダイナミクスならびに,対象物体と皮膚表面とのトライボロジーを基盤として,人の触知覚を解析するとともに,その結果を基に柔らかい触覚センシングデバイスを構成する.

本研究は,

  1. 人の指先の画像ベース力学モデリング
  2. 指の皮膚とテクスチャーとのトライボロジー
  3. 指の皮膚と感覚受容器の力学モデリング
  4. 柔らかい触覚センシングデバイス
という課題から成る.まず,人の指先の内部撮像をベースとして人の指先の力学モデルを構築し,指先の皮膚が対象物表面のテクスチャーと接触し滑るときのトライボロジーを解析する.これらの成果を基に,指の皮膚と触覚の感覚受容器の力学モデルを構築し,指の動的な運動や皮膚組織の動的な変形が人の触覚センシングにどのように影響するか,周波数特性が異なる感覚受容器の信号がどのように統合されて触覚を得ているかを解明する.得られた知見を基に,構造が単純で曲面や関節部に実装することができる,触覚センシングデバイスを実現する.

(提案書 全文)

メンバー

平井 慎一 立命館大学・理工学部・教授
森川 茂廣 滋賀医科大学・医学部・教授
田中 弘美 立命館大学・情報理工学部・教授
野間 春生 立命館大学・情報理工学部・教授
三谷 篤史 札幌市立大学・デザイン学部・講師
井上 貴浩 岡山県立大学・情報工学部・准教授
王 忠奎 立命館大学・理工学部・助教

報告書

研究発表

著書
著書(章)
論文
国際会議
口頭発表

参考資料

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