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佐竹製作所、3次元変形を認識できる柔軟型触覚センサー「ショッカクキューブ」「ショッカクパッド」を発売へ 東大とライセンス契約

触覚センサー
press100803.pdf (application/pdf オブジェクト).

産業ロボットや治工具などのFA機械部品の製造・販売事業を展開する株式会社佐竹製作所は、新規事業として触覚センサーをはじめとするロボットの認識・制御技術分野に参入する。東京大学情報理工学系研究科が特許申請した、三次元方向の変位を検出できるロボット埋め込み型柔軟触覚センサーについて、東京大学とライセンス契約を締結し、基礎技術移転を受け、製品化に向けた開発を開始する。

このセンサは人と接する柔軟な外装を備えたロボット用の触覚センサーとして用いることができるという。

【製品概要】
商品名:
ショッカクキューブ(単体の場合)
ショッカクパッド(連結したセットの場合)
コンセプト: 三次元方向の変位が検出できる柔軟触覚センサー
販売開始 : 2010年12月から試作品の販売を開始
価格   : 未定
URL    : http://satake-s.co.jp

人の「触覚」は、「押す」といった一次元方位の変化だけでなく、「つねる・ひねる」といった三次元方位の変化も認識することができる。しかし三次元方位の変化までを認識できる触覚機能(触覚センサー)の開発は、視覚、聴覚、力覚と比べてロボットへの応用が難しかった。これまでの研究では、三次元方向の変形は検出できるものの、金属製で硬く柔軟な外装に埋め込むことができなかったり、柔軟ではあるものの一次元の変位しか検出できないセンサーなど課題があったという。

東京大学は2007年より、「柔軟な外装」に埋め込むことができる「柔軟に変形する触覚センサー」を研究しており、2008年7月、世界で初めて三次元方位の変位を検出できる柔軟触覚センサーを開発した。

この柔軟触覚センサーは、センサー自体が柔軟に変形できるため、柔軟な肉質外装に埋め込んで、「つねる・なでる」といった動作を加えても、ごつごつした違和感もなく、自然な手触りを実現できる。また、外装の変形に追従して変形できるため、埋め込んだセンサー間に不感帯を作りにくく、配置面積当たりのセンサー数を少なくすることも可能だという。

佐竹製作所

海外も含め、2015年に売上3億円を目指す。現在は民生ロボット市場での普及を想定しているが、高機能家具、医療機器、ゲーム市場などにも応用させ、柔軟触覚センサーを多角的に広めていくとしている。

柔軟外装への複数埋め込みも可能

柔軟外装への複数埋め込みも可能


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触覚の予測と定量化に向けた基礎技術を開発 NECと宇都宮大学

指先のシミュレーション図

指先のシミュレーション図

引用元: 触感覚の予測、定量化に向けた基礎技術を開発(2010年4月9日): プレスリリース | NEC.

NECは宇都宮大学と共同で、CTとMRIによる指先の測定と、指の構成要素の挙動予測を組み合わせることで、指先が物に接触して変形する度合いを高精度にシミュレーションする技術を開発したと発表した。

今日では機器の小型化・機能向上に加えて、長時間装着しても違和感がなく、スイッチの押し心地などインターフェースにも配慮した設計が重要になっている。人体の変形を高精度に予測し、人の感覚との相関をとることで、心理的要因を定量化し、使い心地の良い機器を効率的に開発するために用いる。今後はさらに分析を進め、触り心地や持ち心地の定量化を行い、携帯端末やウェアラブル機器におけるインターフェース開発への利用を目指す。

これまで、被験者モニターによらずに人体の変形量を予測するためには、特定の部位の形状や構成要素を、単純化して解析する有限要素法が取られてきた。しかし、この方法では、人体内部までの正確な形状の測定や、外的な刺激による部位の動きや影響の伝播などの正確なシミュレーションは困難だった。

今回開発された技術では、宇都宮大学の人体測定技術と、NECの長年に渡る携帯端末などで培ってきた解析ノウハウにより、高精度の変形予測を実現したとい う。

指先解析図

指先解析図

まず宇都宮大学と共同で、CT画像により皮膚・皮下組織・指骨を、MRI画像により皮下組織の脂肪組織を識別し測定する手法を開発した。高精度なCTを用い、MRI装置のスライス面を指に対し垂直になるよう微調整を加えながら撮影することで、より詳細な測定を実現したという。

さらにこの測定技術を用いて識別した指の構成要素をそれぞれ、指骨・爪を剛体、皮下組織・皮膚を弾性体、脂肪組織を弾性流動体に分類した。これらを1ミリ四方で分割した指先の部位に割り当て、測定データを元に分類ごとの特性を考慮しながら、全体としてどのような挙動を示すか予測する。これにより、実際の指の変形に近い高精度なシミュレーションを実現したという。


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イベント告知 TECHTILE展 #03「触覚のリアリティ」開催

TECHTILE.

今週末、以下のようなイベントがあるとご案内を頂戴しました。

TECHTILE展 #03 「触覚のリアリティ」

桃の表面に触れたときに体感する桃っぽさとは何か。
これは、私たちが体感する触覚のリアリティとは何かを考える問いに通じています。
この問いに答えるべく、最新研究では触感を再現するだけでなく触感のコピー&ペーストまでもが可能となってきました。
3回目のテクタイル展は、先端技術によって可能となる触感デザインの未来をお見せします。

会場
K-Gallary
〒 106-0031 東京都港区西麻布3-13-15 パロマプラザB2
電話: 03-3746-3605
アクセス:東京メトロ日比谷線広尾駅3番出口より徒歩7分

会期
2010/2/26-2/28 (3 days)
2/26(Fri) 17:00-21:00
2/27(Sat)-2/28(Sun) 11:00-19:00

入場無料

主催
日本バーチャルリアリティ学会 アート&エンタテインメント研究委員会
TECHTILE exhibition #03 実行委員会

共催
(社)計測自動制御学会 SI部門 触覚部会

協賛
(株) 資生堂
(社) 人間生活工学研究センター(HQL)

協力
慶應義塾大学 SFC 筧研究室
電気通信大学 梶本研究室
慶應義塾大学院 舘研究室

詳細はWebサイトまで。


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