把持型触覚提示デバイスを用いた振動による柔らかさ提示

摘要

本稿では把持型触覚提示デバイスを用いた振動による柔らかさ提示を目指して，振動の生成，提示方法について検討し，簡易なデバイスを作成し評価実験を行った．実験結果より，振動波形として2.5［Hz］のバンドパスフィルタを通したホワイトノイズを用いた場合が最も効果的に柔らかさを提示可能であることが明らかとなった．バンドパスフィルタを生成する中心周波数と波形の振幅をパラメータとして，柔らかさの知覚との関係を示すデータベースを作成し，提示したい柔らかさから振動波形を生成する手法を提案した．また，柔軟物体接触の解析解より生成した振動を把持力の2／3乗に比例して変化させる方法を提案した．提案手法と簡易デバイスを用いて被験者による柔らかさ知覚実験を行い，ショアA硬さ20程度の分解能で柔らかさを提示することが可能であることを示した．本稿で用いた簡易デバイスでは狭い範囲の柔らかさ提示しかできなかったが，ピェゾなどの高剛性·高応答性を有するアクチュエータを用いることでより広い範囲の柔らかさを提示可能であると考える．また，本稿では最も効果的であると考えられる指先に対して提示を行ったが，掌など触覚受容器が多く分布する部位であれば同様の手法で柔らかさを提示することが可能であると考える．