ヒトの触覚情報を記録するためのセンサ開発

概　要

高齢社会を迎える現代において，ヒトが感じる触覚情報を記録・再生する技術の開発は技能伝承や遠隔医療実現の観点から期待される．我々は，ヒトの人差し指の爪色変化から指腹に作用した3軸力（垂直力とせん断力）を推定するセンサの研究を進めてきた．このような人の触覚を記録する試みは様々行われてきており，皮膚振動を利用して操作者が感じる“材質感”を記録する方法や，爪色変化を利用して指腹に加わった“力”を推定する方法が開発されてきた．しかし，指腹の硬さや爪色は，外界の気温や指の姿勢，毛細血管の血流量のような身体状態の変化で容易に変化してしまい，センサを構成した環境とは異なる環境では“材質感”“力覚”の推定精度が低下してしまうという問題点があった．本研究では，指の機械特性変化や血流量変化をリアルタイムで推定する技術を開発し，その情報を用いて外部と指との相互作用を推定するというアプローチで高精度にヒトが知覚する“材質感”と“力覚”を推定する技術を開発する．

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この研究の新規性・独創性

​モノを触った時の指の物理的な変形を原理として利用しているにもかかわらず，様々な条件によって生じる指の性質変化を考慮してこなかった．例えば，低温では指の剛性が高くなり，また指を曲げれば爪色は変化する．触覚は刺激で変形する皮膚を通して外界をセンシングすることを考えると，皮膚の状態推定は不可欠である．本研究では，対象との接触による指の変化から皮膚感覚を推定するために，まず指の状態ついて詳細に推定するという点に新規性があり，さらに指の状態と皮膚感覚を合わせて技能の特徴を分析しようとする点に独創性がある．​​

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応用研究

​本研究では，卓越した技術を持つ人の技能を記録を実現するだけでなく，卓越した技能を持つ人の指の特徴も同時に記録することで，卓越した技術がどこから生まれるかを明らかにする．