ハプティクス技術の基礎と応用、開発動向

近年、遠隔操作ロボットの触覚情報提示や、バーチャルリアリティにおける触感再現、装具の触覚フィードバック機能など、触覚情報の提示に関する技術に注目が集まっています。また、素材や製品の質感評価、外科手術のパフォーマンス解析、直感的な操作が可能なタッチインタフェースなど、触覚情報の計測に関する技術への要求も高まっています。このようなハプティクス技術において、人の知覚特性の複雑さやデバイスの構造上の制約などが開発の障壁となっています。 　本講義では、触覚情報の計測と提示に関する基礎および最新の研究、それらの応用を紹介するとともに、新たに触覚インタフェースを開発するために必要な実践的知識からその活用による応用システムまで、講師のこれまでの開発経験に基づいてわかりやすく解説します。さらに最新の研究動向に基づき、今後の展望を聴講者の皆様と一緒に議論したいと考えています。

1. 触覚情報の計測と提示の概要
   1. 背景 (触覚情報を「計る」「伝える」意義)
   2. 触覚センサの基本原理と開発例
   3. 触覚ディスプレイの基本原理と開発例
2. 触覚の科学
   1. ヒトの触覚
   2. 皮膚・筋骨格と感覚受容器
   3. 触覚の知覚特性・脳機能
   4. 触覚に関する物理モデリング
   5. 力触覚に関わる物理量
   6. 力の大きさと体感
3. 触覚情報の計測・評価技術
   1. 対象の物性 (硬さ・表面状態) を測る
   2. 触に伴う現象 (接触・振動・力・滑り) を測る
   3. 物理 指標と感性指標の関係
   4. ヒトの触感を測る
   5. 硬さ知覚の評価
   6. 知覚特性
   7. 心理学的測定法
   8. 材質認識機構のモデル化
4. 触覚情報の提示技術
   1. 方式による分類 _{原理・特徴や長短所等}
   2. 電磁アクチュエータを用いた刺激
   3. 空気圧アクチュエータを用いた刺激
   4. 超音波を用いた刺激
   5. 電気刺激
   6. 熱刺激
   7. 様々な感覚提示手法
   8. 力覚の提示
   9. 振動・摩擦感覚の提示
   10. 硬軟感覚の提示
   11. 温度感覚の提示
   12. その他の触感提示手法
   13. クロスモーダル知覚
5. ハプティクスの最先端と応用
   1. 最新の研究事例
   2. フレキシブルエレクトロニクスとハプティクス技術
   3. 人工知能のハプティクスへの応用展開
   4. VR空間における触感再現
   5. 身体拡張とハプティクス技術
   6. 応用例
   7. ユーザインタフェースへの応用
   8. コミュニケーションへの応用
   9. 触覚フィードバックへの応用
   10. 医療・産業ロボットへの応用