野間 春生

RARAアソシエイトフェロー

ヒトのような触覚を実現する仕組みの実現

ヒトのような触覚を実現する仕組みの実現

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FELLOW PROFILE

1994年筑波大学大学院 工学研究科 修了。博士(工学)。
株式会社国際電気通信基礎技術研究所 研究員を経て、2013年より立命館大学 情報理工学部 教授(現職)。

人間の触覚を正確に再現することは可能だろうか?

ヒトの触覚は他の感覚以上に、ミステリアスな機能を有しています。触れるだけで対象物の質感や重さを感じ、触れることで対象物を器用かつ優しく操作し、対象物の形を変形することもできます。しかしその仕組みはほとんど解明されていません。本研究テーマでは、まずヒトのような仕組みを模擬する機械触覚システムを開発します。そして、ヒトの触覚と比べることで、ヒトの仕組みの解明に繋げます。

 

VRといえばHMDに代表されるような、仮想空間の中に入り込んで観たり聞いたりする体験を思い浮かべることが多いと思います。私は学生時代から特に触れるVRの研究に関わってきました。その研究の中で、ヒトの触覚に興味を持ち、これを機械装置で再現する方法をライフテーマとして据えています。研究テーマとして大きな魅力は、それを実現する手段が難しいこと、そして、世界でもまだ誰も成功していないことです。

 

昨今のスマートフォンには内蔵カメラで写ったモノを自動的に識別して各種のサービスを提供する機能は搭載されています。このComputer Visionと呼ばれる技術は、広く生活を向上させ為に導入されつつあります。この研究では、機械触覚であるComputer Haptics技術を創成し、この技術を日常生活の向上に資することを目指しています。たとえば生産の場の器用な産業用ロボット、家庭に導入される優しいヒューマンサポートロボットなどの実現に役立ちます。

 

触覚は指先でモノに触れたときに生じる高速な機械振動を感じる感覚です。そのため、そのセンサである触覚センサも高速に稼働する必要があります。そして、何を触っているのかを判断するAIも同様に高速である必要があります。そのためまずこのような高速な触覚システムのハードウェアで実現する必要があります。本研究ではFPGAという、中身を書き換えることできる電子回路を活用し、センサとAIを統合したシステムをまず開発します。

 

この研究はヒトのような触覚を実現することをめざしています。その様なシステムは、世の中のモノとモノが触れるあらゆる場面に応用できます。生産の現場ではロボットを器用にして、従来は人間でなければできなかった作業をロボットに置き換えます。ヒトに触れてヒトを支える仕組みは、従来大変難しく危険な作業でしたが、触覚を備えたロボットにはそれが可能です。つまり我々の日常生活の幸福に寄与できます。

 

―― パートナーシップについて

パートナーシップ先として、
・機械学習工学者(高速に複雑な機械学習処理を行う技術が必要なため)
・ロボット工学者(触覚センサの検知結果に応じてダイナミックに動けるロボットが必要なため)
・ロボットSier(実際のロボットのニーズを把握し、それに合わせた触覚付きロボットを開発して世の中に普及させるため)
を模索しています。

 

―― 研究連携で大切にしていること

協働する以上、Give & Takeであることを心がけたいと思っています。常に協力者のメリットを考え、そのメリットに資するための技術の開発を協働することが必要だと考えるからです。

最新の研究活動レポート

2022/09/03

2022年9月3日、4日に東京ビックサイトおよびオンラインで開催される「Maker Faire Tokyo」に、MxD研究室(野間春生研究室)と音情報処理研究室(西浦敬信研究室)が出展します。展示では、“あなただけに聞こえて香る環境” をテーマとして、最新の香りと音を操るVR技術を紹介しています。このような技術を駆使して、日常の中にバーチャルリアリティを持ち込み、多様なニーズを求める現代の生活を少しでも豊かにする仕組みを紹介します。Maker Faire Tokyoの詳細はこちらからご覧ください。

2022/08/08

2022年09月16日(金) に新潟大学で開催される「力触覚技術応用コンソーシアム研究会2022」に登壇します(報告テーマ:MEMS触覚センサを用いたAI識別と応用、新しい超小形アクチュエータ)。プログラムの詳細および参加申し込みはこちらからご覧ください。

2022/07/20

日本機材株式会社が開催する第2回ThaNKs展示会(テーマ:自動化でつなぐ人にやさしい環境改善)において、同社の展示ブースにおいて、研究成果を公開しました。詳しくはこちらをご覧ください。

2022/06/24

読売新聞、および同紙オンラインにメタバースに関するインタビュー記事が掲載されました。詳しくはこちらからご覧ください。

2022/05/11

VR香り提示に関する論文(「局所的香り提示のためのクラスタ型デジタル空気砲の提案」)が、日本バーチャルリアリティ学会誌に掲載されました。論文はこちらからご覧いただけます。

2022/05/11

災害対策の学習に関する論文(”Disaster Medical Education for Pharmacy Students Using Video Recordings of Practical Disaster Drills”)がCurrents in Pharmacy Teaching and Learningに掲載されました。論文はこちらからご覧いただけます。

2022/05/01

MEMS触覚センサに関する論文(「物理的・化学的耐久性兼備フッ素エラストマ/ PDMS封止カンチレバー型触覚センサ」)が、電気学会論文誌Eに掲載されました。論文はこちらからご覧いただけます。

2022/03/29

日本バーチャルリアリティ学会より、2021年度フェローとして表彰されました。この賞は、 バーチャルリアリティの学術文化及び日本バーチャルリアリティ学会の発展に顕著な業績成し、将来にわたって同学会の活動を積極的に推進しうる者として、同学会より授与される称号です。

紹介写真

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