Research

触覚を起点に「ヒトとは何なのか」を本質的に理解し利用することでヒトを助ける技術を構築することを目標としています．
そのために，ロボットやバーチャルリアリティの知見・技術に基づき，ヒト・機械・AIが共存する社会に必要となる理論・技術の創出を目指します．

Our goal is to build technologies to help humans by understanding and utilizing the essential "What Is a Human Being?" starting from the sense of touch.
To this end, we aim to create theories and technologies necessary for a society in which humans, machines, and AI coexist, based on knowledge and technologies of robotics and virtual reality.

Robotics

ハイブリッド触覚・力覚伝送：アバターロボットを介した材質感の遠隔伝送
Hybrid tactile and force transmission: Remote transmission of material perception via avatar robot

アバターロボットを介して素材をなぞる際に発生する力覚情報および振動触覚情報を伝送することで素材の材質感を操縦者に伝送するシステムを構築した．
We constructed a system that transmits the material perception to the operator by transmitting force and vibrotactile information through an avatar robot.

触覚伝送を活用した遠隔作業支援：産業用ロボットによる遠隔組立作業
Remote assembly by industrial robot supported by tactile transmission

接触を伴う産業用ロボットによる組立作業に遠隔から介入する際の操縦支援システムを構築した．力覚情報の伝送によって作業性が向上した．
We developed a teleoperation support system for remote assembly by industrial robots. The workability was improved by transmitting force information.

振動触覚情報の強調伝送：ロボットの遠隔操縦支援への適用
Emphasized transmission of vibrotactile information: Application to robot teleoperation support

振動触覚情報をヒトが知覚しやすい情報に変換し提示するシステムを構築した．建設機械の遠隔操縦支援に適用した結果，作業性の向上を確認した．
We developer a system that converts and transmits raw vibrotactile information into information that is easily perceived by humans. Application of this system to teleoperation of construction machine improved workability.

ハイブリッド操縦インタフェース：サブタスクごとに適した操縦方法の統合
Hybrid control interface: Integration of appropriate operation methods for each subtask

掘削，旋回などの複数のサブタスクごとに適した操縦方法を実験的に調査し，その結果を統合することで高い操作性と低い操作負担を実現する操縦インタフェースを構築した．
We experimentally investigated appropriate operation methods for each subtask, such as digging and turning, and integrated the results to construct a control interface that achieves high operability and low burden.

機械学習＋力覚提示：軌道類似性を利用した建設機械の遠隔操縦支援
Force assist based machine learning for teleoperation of construction machine

操縦軌道の事前学習とリアルタイムでの軌道類似性評価に基づき目標軌道を算出し，軌道に追従する力覚提示を行うことで，操縦者の身体的・精神的負担を軽減する操縦支援システムを構築した．
We developed a teleoperation support system that reduces the physical and mental burden on the operator by providing force-feedback to follow the target trajectory based on prior learning of the operation trajectory and real-time evaluation of trajectory similarity.

次世代操縦インタフェース機構：建設機械の操作性向上に向けた機構の検討
Investigation of interface mechanisms to improve operability of construction machine

直感的な操作入力が可能であるとともに身体的・精神的な負担が低い操作インタフェースの機構を実験的に比較した．
We experimentally compared the mechanisms of operation interfaces that enable intuitive operation input and low physical and mental strain.

Virtual reality

圧力分布再現型遠隔握手システム：握手に伴う相互作用的な圧力分布の動的再現
Remote handshake system with pressure distribution reproduction: Dynamic reproduction of interactive pressure distribution associated with handshake

遠隔コミュニケーションの支援のため，握手に伴って相互作用的に発生する掌の圧力分布をモデル化し，触覚ディスプレイを介して再現するシステムを構築した．
To support telecommunication, we constructed a system that models the pressure distribution on the palm that occurs interactively with a handshake and reproduces it via a novel tactile display.

複数の振動刺激による3次元位置情報提示
3D positional information presentation with multiple vibration stimuli

周囲の物体の3次元位置情報を振動刺激を用いてヒトに知覚させるシステムを構築した．複数の振動刺激を目標位置に応じて動的に制御するモデルを構築した． We constructed a system that enables humans to perceive 3D positional information of surrounding objects using vibration stimuli. We constructed a model that dynamically controls multiple vibration stimuli according to the target position.

VR内での多様な素材感提示に向けた素材巻取型ディスプレイ
Material rotating tactile display for presenting various material sensations in VR

多種の素材の巻き取り・送り出しをVRに連動して動的に制御することで，VR内で様々な素材に触れる感覚を提示するシステムを構築した．
We constructed a system that presents the sensation of touching various materials in VR by dynamically controlling the winding and feeding of various materials in conjunction with VR.

ファントムセンセーションの拡張：振動刺激による広範囲での物体移動感提示
Extended phantom sensation: Vibrotactile-based movement sensation in the area outside the inter-stimulus

ファントムセンセーションと呼ばれる触覚の錯覚現象を拡張し，ユーザの周囲を物体が移動する感覚を提示するアルゴリズムを構築した．
We extended the tactile illusion phenomenon called "phantom sensation" and constructed an algorithm to present the sensation of objects moving around the user.

皮膚吸引圧力の時空間分布制御に基づく指先装着型触覚ディスプレイ
Wearable suction haptic display with spatiotemporal stimulus distribution on a finger pad

吸引口からの吸引圧力を時空間的に制御することで，指先皮膚に分布的な情報を提示する装着型触覚ディスプレイを構築した．
We constructed a wearable tactile display that presents distributed information on fingertip skin by spatio-temporally controlling suction pressure from a number of suction ports.

パラレルリンク機構を用いた6自由度指先皮膚変形ディスプレイ
6-DOF fingertip skin deformation display using parallel link mechanism

パラレルリンク機構を用いて指先接触面の6自由度位置・姿勢を制御する触覚ディスプレイを構築した．多様な物体形状や指先に加わる力・トルクの再現が可能となる．
We constructed a tactile display that controls the position/orientation of the fingertip contact surface in 6-DOF using a parallel link mechanism. It is possible to reproduce various object shapes and forces/torques applied to the fingertip.

Human perception

触感性の多様性を表現する多次元多階層モデル
Multi-dimensional, multi-hierarchical model to represent human tactile diversity

ヒトが知覚する触感は多様であり，ときに個人差を含む．そのような多様性を表現する多次元で多階層な数理モデルを構築した．
The tactile sensations perceived by humans are diverse and sometimes include individual differences. We constructed a multidimensional and multilevel mathematical model to represent such diversity.

触感の時系列モデル：経時変化に含まれる個人差の分析
Time-series model of tactile sensation: Analysis of individual differences over time

触感は対象に触れることで知覚されるため，経時的な変化を含む感覚である．そのような時系列性を陽に捉え工学的に利用可能とするためのモデルを構築した．
Since tactile sensation is perceived by touching an object, it is a sensation that includes changes over time. We constructed a model to capture such a time series explicitly and to make it usable for engineering purposes.

皮膚状態の多種同時計測に基づく触感性評価
Tactile evaluation based on multiple simultaneous measurements of skin conditions

触感性に寄与する皮膚振動，皮膚変形，接触力などの様々な要素の同時計測を実施した．
We performed simultaneous measurements of various factors that contribute to tactile sensation, such as skin vibration, skin deformation, and contact force.