人の高度な知覚センサと思考力をロボットに共有し、ロボットと人が協働作業を行うシステムの開発をしています。
作業者の触覚情報をロボットに伝送・共有すると、ロボットがその触覚情報をもとに作業者の作業を支援します。

Shared haptics

人ロボット協働システム

Contributors
・Ryuya Ishida　石田隆太
・Takumi　Katagiri　片桐拓海
・Kazuki　Katayama　片山和紀
・Syogo　Shiraki　白木翔護
・Yoshihiro Tanaka　田中由浩
・Kouta Minamizawa　南澤孝太　(慶應義塾大学)
・Saraijji Yamen　(慶應義塾大学)
・Leonardo Meli　(Università degli Studi di Siena)
・Domenico Prattichizzo　(Università degli Studi di Siena)
・Maria Pozzi

Publications
◎Ryuya Ishida, Leonardo Meli, Yoshihiro Tanaka, Kouta Minamizawa, Domenico Prattichizzo, Sensory-motor augmentation of the robot with shared human perception, Proceedings of the 2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp 2596 – 2603, 10, 2018 doi:10.1109/IROS.2018.8594496
◎石田隆也, 田中由浩, Saraijji Yamen, 南澤孝太, Prattichizzo Domenico, 触覚情報の共有による協調作業性の向上, 第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2018), 仙台, 日本, 12, 2017
◎片桐拓海, 片山和紀, 田中由浩, 触覚フィードバックによるロボットの動作認識に関する研究, 第18回情報学ワークショップ 名古屋, online, 11, 2020
◎白木翔護, 片山和紀, 田中由浩, 南澤孝太, Prattichizzo, Domenico, 人-ロボット間での触覚共有による日常タスクの補助ーペットボトルのフタ開け補助, 第38回日本ロボット学会学術講演会 , 日本ロボット学会
, online,10, 2020年
◎Kazuki Katayama, Maria Pozzi, Yoshihiro Tanaka, Kouta Minamizawa, Domenico Prattichizzo, Shared haptic perception for human-robot collaboration, Proceedings of the EuroHaptics Conference 2020, pp 536 – 544, 6, 2020doi:10.1007/978-3-030-58147-3_59

人とロボットの触覚情報を双方向に伝送し合い、協働作業を行うシステムの研究です。被験者の左手首の触覚提示デバイスは、ロボットがボトルを持つ力に応じて左手首を締め付けます。右手中指に装着したセンサは被験者の作業状態をロボットに伝えるためのものです。
ロボットは人の作業状態に応じてボトルを持つ力を増減していきます。

人-ロボットの双方向の触覚伝送plasticbottle

Human-robot cooperation with shared haptic perception

Contributors
・Kazuki　Katayama　片山和紀　
・Shogo　Shiraki　白木祥護　
・Takumi　Katagiri　片桐拓海　
・Yoshihiro　Tanaka　田中由浩　
・Kota　Minamizawa　南澤孝太　(慶應義塾大学)
・Prattichizzo　Domenico　(Università degli Studi di Siena)

Publications
◎Y.Tanaka, S. Shiraki, K. Katayama, K. Minamizawa, D. Prattichizzo,Bilaterally shared haptic perception for human-robot collaboration in grasping operation, Journal of Robotics and Mechatronics, vol. 33, no. 5, pp.1104–1116, 2021, doi: 10.20965/jrm.2021.p1104
◎片桐拓海, 片山和紀, 田中由浩, 触覚フィードバックによるロボットの動作認識に関する研究, 第18回情報学ワークショップ, online, 11, 2020
◎白木翔護, 片山和紀, 田中由浩, 南澤孝太, Prattichizzo, Domenico,　人-ロボット間での触覚共有による日常タスクの補助ーペットボトルのフタ開け補助, 第38回日本ロボット学会学術講演会, 日本ロボット学会, online,10, 2020
◎ Kazuki Katayama, Maria Pozzi, Yoshihiro Tanaka, Kouta Minamizawa, Domenico PrattichizzoShared haptic perception for human-robot collaboration, Proceedings of the EuroHaptics Conference 2020 pp.536–544 9, 2020 doi:10.1007/978-3-030-58147-3_59
◎白木翔護, 片山和紀, 田中由浩, 南澤孝太, Prattichizzo　Domenico, 人-ロボット間での触覚共有による日常タスクの補助ーペットボトルのフタ開け補助, 第38回日本ロボット学会学術講演会, 日本ロボット学会
, online, 2020

ヒトがモノに触れる際に発生する皮膚の振動を解析し，触覚に関する原理の解明を目指しています。実験では，ウェアラブル皮膚振動センサを用いて，ヒトが感じる触感と皮膚振動との対応関係を考察しています。試料をなぞる際の速度に着目して実験した結果，速度によって振動の周波数特性に差が見られ，速度が粗さ感などの触感に影響を与える可能性が示されました。

Contributors
・Makiko Natsume　夏目真規子
・Kohei Kimura　木村幸平
・Yoshihiro　Tanaka　田中由浩
・Akihito Sano　佐野明人

Publications
◎夏目真規子, 田中由浩, 佐野明人, 主観粗さ評価における表面形状と指姿勢の影響, 第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2018), 仙台, 日本, 12, 2017
◎Kohei Kimura, Makiko Natsume, Yoshihiro Tanaka, Influence of scanning velocity on skin vibration for coarse texture: Lecture Notes in Computer Science, vol. 10894, Haptics: Science, Technology, and Applications, Proceedings of the EuroHaptics 2018 Conference, pp 246 – 257, 2018, doi:10.1007/978-3-319-93445-7_22

触覚を共有する際に課題となる、指の構造や皮膚特性などの個人差を無人称化する技術の研究です。触覚を共有し他の人の身体を自分の身体の一部として感じる事ができるシステムの開発に応用できます。

Contributors
・Yasutoshi Takekawa　竹川泰利
・Tatsuya Hasegawa　長谷川達也
・Akifumi　Kawai　川合章史
・Keiya　Kato　加藤渓也
・Kazuhiro　Niwa　丹羽和宏
・Kodai　Kitamichi　北道広大
・Mina　Shibasaki　柴崎美奈
・Hikari　Yukawa　湯川光
・Takahiro　Suzuki　鈴木貴大
・Yoshihiro 　Tanaka　田中由浩
・Nobumitsu Usuda　臼田信光　(藤田医科大学)
・Takafumi　Saito　斎藤貴文　(山形大学)
Publications
◎Yasutoshi Takekawa, Tatsuya Hasegawa, Yoshihiro Tanaka, Kouta Minamizawa, Akihito Sano, Tactile display based on the skin-propagated vibration, Asia Haptic 2016, Kashiwanoha, Japan, 11-12, 2016
◎川合章史, 田中由浩, 臼田信光, 指腹と指先端の触覚感度に関する基礎研究, 第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2019), 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, 高松, 日本, 12, 2019
◎川合章史, 田中由浩, 皮膚振動伝達関数の個人差クラスター解析, 第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, online, 12, 2020
◎川合章史，加藤渓也，田中由浩, 粗さ感の原理分析のための因子別触刺激制御装置, 第18回情報学ワークショップ, 名古屋, online, 11, 2020
◎ 加藤渓也 , 川合章史 , 田中由浩, 表面の凹凸と振動，摩擦力に基づく触感提示装置,  日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2021(ROBOMECH2021), 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門, 大阪, online, 6, 2021
◎Akifumi Kawai, Yoshihiro Tanaka, Individual differences in skin vibration characteristics and vibrotactile sensitivity at fingertip, Proceedings of IEEE Haptics Symposium, online, 3, 2022
◎北道広大 , 柴崎美奈 , 湯川光 , 南澤孝太 , 田中由浩, 複数人の触覚共有に向けた同時知覚可能人数の調査, 第26回日本バーチャルリアリティ学会大会, 日本バーチャルリアリティ学会, オンライン, 9, 2021
◎K. Niwa , Y. Tanaka, K. Kitamichi, T. Kuhara, K. Uemura, T. Saito, Vibrotactile feedback system from the fingertip to the temples for perceptual enhancement of contracture palpation, Proceedings of the 2021 IEEE World Haptics Conference, pp. 285 – 290, Montreal, Canada, online, 7, 2021, doi:10.1109/TOH.2021.3076501
◎丹羽和宏, 田中由浩, 北道広大, 鈴木貴大, 齊藤貴文, 拘縮触診中に発生する摩擦振動の触覚フィードバック効果, 第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, online, 12, 2020

製品の新たな付加価値として触感は注目されており、触感を定量的に評価する手法のニーズが高まっています。また、指の構造、特性は触覚に影響を及ぼし、人それぞれ多様性が存在することが示されています。本研究では定量的に触感を評価する際に影響を及ぼす触覚情報として皮膚振動に注目し、触感評価のための触覚センサを開発することを目的としています。

Do different fingers yield different tactile sensations?

Contributors
・Yasutoshi Takekawa 竹川泰利
・Tatsuya Hasegawa　長谷川達也
・Kaho Shirakawa　白川果歩
・Masayoshi　Hashimoto　橋本真佳
・Yoshihiro Tanaka　田中由浩
・Akihito Sano　佐野明人
・Kouta Minamizawa　南澤孝太　(慶應義塾大学)
・E. Watarai,
・T. Igarashi,
Publications
◎Yasutoshi Takekawa, Tatsuya Hasegawa, Yoshihiro Tanaka, Kouta Minamizawa, Akihito Sano, Tactile display based on the skin-propagated vibration, Asia Haptic 2016 , Kashiwanoha, Japan, 11–12, 2016
◎K. Shirakawa, Y. Tanaka, M. Hashimoto, E. Watarai, T. Igarashi, Wearable artificial fingers with skin vibration and multi-axis force sensors, Proceedings of the 2021 IEEE World Haptics Conference, pp. 242 – 247, Montreal, Canada, online, 7, 2021, doi:10.1109/TOH.2021.3074174
◎Kaho Shirakawa, Yoshihiro Tanaka, Influence of roughness on contact force estimation during active touch　Proceedings of the EuroHaptics Conference 2020, pp 140 – 148, 6, 2020doi:10.1007/978-3-030-58147-3_16

「ウェアラブル皮膚振動センサ」は物体に触った際の皮膚の振動を記録する装置です。
これを応用した「触覚共有システム」は，センサをつけて物体をなぞったとき，その触覚（ザラザラ，ツルツル等）を，振動子を持った複数の人にリアルタイムに共有することができるシステムです。

Skin Vibration-Based Tactile Tele-Sharing

Contributors
・Tomohiro　Fukuda　福田智弘
・Việt Dức Nguyễn　ゲン ドウク ヴィエット
・Yoshihiro　Tanaka　田中由浩

Publications
◎福田智弘, 田中由浩, 遠隔触覚共有のための皮膚振動の音声入出力化モジュールの改良, 第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2018), 大阪, 日本, 12, 2018

◎鵜飼大功, 福田智弘, 田中由浩, 三浦広志, 寺田幸弘, 腹腔鏡下触診システムによる硬さ評価に向けた触覚提示手法の検討, 第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2018), 大阪, 日本, 12, 2018