Noncontact Texture Presentation by Ultrasound based on Selectively Stimulation of Tactile Receptor

基于选择性刺激触觉感受器的超声非接触纹理呈现

基本信息

批准号：
21J12305
负责人：
森崎汰雄
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12305/
关键词：
圧覚空中超音波圧覚提示触覚ディスプレイ

项目摘要

2022年度は超音波を用いた圧覚提示について、その指先上での知覚特性を解明するとともに、LM-M (LM-Multi Foci)と呼称するより完全な圧覚提示手法を提案した。また、この超音波圧覚を用いて指腹に実物体との静的接触感がレンダリングできることも示した。以下、それぞれの成果について説明する。(1) 指先への圧覚提示まず、指腹(刺激対象)の深度をセンシングし超音波焦点をリアルタイムに提示するシステムを開発した。この提示システムを用いて新たな圧覚提示方法のLM-M法を提案・評価し、このLM-Mが焦点の動き感も振動感もほとんど伴わない静的圧覚を指腹に提示できることを示した。LM-Mは隣接させた4つの焦点を5 Hzで回転させる刺激方法である。また、この生起した圧覚の知覚強度は0.24 Nの押し込み刺激と(平均的に)等価であることも示した。この知覚強度は提示した放射力(物理強度)のおよそ10倍である。(2) 静的接触感のレンダリングこの圧覚提示を用いて指腹上に半径が数mmの凸面、及びエッジとの静的接触感がレンダリングできることを被験者実験を通じて確認した。凸面との接触感は前述したLM-M(円状に回転する多焦点)を用いて提示した。円軌道の半径を変化させることで、この知覚凸面の半径を2-4 mmの範囲で変化させることができた。エッジとの接触感は線状に5 Hzで動く単一焦点を用いて提示した。

在2022财年，我们阐明了指尖上超声呈现的感知特征，并提出了一种更完整的压力感觉呈现方法，称为LM-M（LM-Multi Foci）。还显示，使用这种超声压力，可以在手指垫上呈现与实际物体的静态接触。每个结果的结果将在下面说明。（1）首先向指尖呈现压力，我们开发了一个系统，该系统感受到手指垫的深度（刺激物体），并实时呈现超声焦点。使用此演示系统，我们提出并评估了一种表达压力的新方法，并表明该LM-M可以在手指垫上呈现静压，而运动或振动几乎没有。 LM-M是一种刺激方法，其中四个相邻焦点以5 Hz旋转。还表明，这种产生的压力的感知强度（平均）等于0.24 N推动刺激。这种感知的强度约为辐射力（物理强度）的10倍。（2）使用这种压力呈递的静态接触渲染，我们通过主题实验确认，半径为几毫米的凸表面可以在手指垫上呈现带有边缘的静态接触。使用上述LM-M（一个以圆形旋转的多灶点）来表示与凸表面的接触。通过更改圆形轨道的半径，该感知凸表面的半径可以在2-4 mm的范围内更改。使用单个焦点在5 Hz处线性移动，与边缘接触。