弾性表面波皮膚感覚ディスプレイの開発

固体表面をなぞった時の感覚を再現するシステムの構築を目指します。具体的には、３次元形状測定を通して粗さや微細模様を有限個のパラメータとして蓄え、弾性表面波を用いた提示装置の制御にそのパラメータを利用します。バーチャルリアルティーのみならず、ロボット等の遠隔操作の補助、視覚に頼らないコンピュータ入出力装置への応用を図ります。

弾性表面皮膚感覚ディスプレイの概要

--2004年12月末現在--

氏　　　　名 国内/ 国際 区分 表　　　題 発　表　先 発表日 ，奈良高明，，樋口俊郎 国内 口頭 弾性表面波リニアモータの皮膚感覚提示マウスへの応用 第１４回「電磁力関連のダイナミックス」シンポジウム 2002.5.22 ，奈良高明，水野毅 国際 口頭 Development of A Progressive SAW Tactile Display PC Mouse 2002 FIRA Robot World Congress 2002.5.26 ，奈良　高明，水野　毅 国内 口頭 A Computer Interface Using Surface Acoustic Wave Tactile Display SICE Annual Conference 2002 in Osaka (SICE2002) 2002.8.7 ，奈良高明，水野毅 国内 口頭 A SURFACE ACOUSTIC WAVE TACTILE DISPLAY ON A PC MOUSE The 6th International Conference on Motion and Vibration Control 2002.8.19 ，奈良高明，水野毅 国際 口頭 A Progressive SAW Tactile Display On A PC Mouse Button 11th IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication (IEEE ROMAN 2002) 2002.9.25 、奈良高明、水野毅 国際 口頭 Standing Surface Acoustic Wave Tactile Display With Frequency Control Related To Rubbing Speed 6th International Conference on Mechatronics Technology 2002.9.29 、奈良高明、水野毅 国内 口頭 弾性表面波皮膚感覚ディスプレイマウスに関する研究 精密工学会秋季大会 2002.10.2 ，奈良高明，水野毅 国際 口頭 A Study on A Progressive SAW Tactile Display PC Mouse And Evaluation of The Performance International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS2002) 2002.10.16 、奈良高明、水野毅 国内 口頭 Active Type弾性表面波皮膚感覚ディスプレイによる固体表面粗さの提示 第3回システムインテグレーション部門講演会 2002.12.19 、奈良高明、水野毅 国内 口頭 弾性表面波皮膚感覚ディスプレイを用いたコンピュータインターフェース 第3回システムインテグレーション部門講演会 2002.12.19 、奈良高明、水野毅 国内 口頭 Haptic Expression of Figures Using A Surface Acoustic Wave Tactile Display Mouse International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB) 2003.1.24 、水野　毅、奈良　高明 国内 口頭 Haptic Expression of Images Using A Surface Acoustic Wave Tactile Display Mouse 2003 IEEE International Symposium on Industrial Electronics 2003.6.8 、奈良高明、水野毅 国際 口頭 Haptic Expression of Gray Scale Using A SAW Tactile Display Mouse TheSecond International Conference on Computational Intelligence, Robotics and Automations (CIRAS2003) 2003.12.16 、奈良高明、水野毅 国内 口頭 ２自由度アクティブタイプ弾性表面波皮膚感覚ディスプレイの開発 第４回 ＳＩＣＥ システムインテグレーション部門（ＳＩ部門） 講演会 2003.12.19 ，小谷浩之，遠藤大，奈良高明，水野毅 国内 口頭 アクティブタイプ弾性表面波皮膚感覚ディスプレイ 日本バーチャルリアリティー学会第９回大会 2004.9.7 ，小谷浩之，奈良高明，水野毅 国内 口頭 弾性表面波皮膚感覚ディスプレイの制御に関する研究 −３次元形状測定に基づく制御パラメータ− 精密工学会秋季大会 2004.9.14 ，遠藤大，奈良高明，水野毅 国内 口頭 定在波型弾性表面波皮膚感覚ディスプレイの制御パラメータの検討 Dynamics and Design Conference 2004 2004,9.27 ，奈良高明，水野毅 国際 口頭 Control Parameters For An Active Type SAW Tactile Display 2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems 2004.9.28 小谷浩之，，奈良高明，水野毅 国内 口頭 ガラス基板を用いた弾性表面波皮膚感覚ディスプレイの検討 第２５回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム 2004.10.27 ，小谷浩之，奈良高明，水野毅 国内 口頭 ガラス基板を用いたアクティブタイプ弾性表面波皮膚感覚ディスプレイ 第5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 2004.12.16

１．経歴
学歴	１９９６年３月 　東京大学工学部精密機械工学科　卒業 １９９８年３月 　東京大学大学院工学系研究科精密機械工学専攻　修士課程修了 ２００１年３月 　東京大学大学院工学系研究科精密機械工学専攻　博士課程修了 　博士（工学）
職歴	２００１年４月 　埼玉大学工学部機械工学科　助手 現在に至る

２．研究歴 １９９６− 　「弾性表面波のメカトロニクスへの応用に関する研究」 ２００１− 　「革新的超精密除振装置に関する研究」 ２００１− 　「弾性表面波皮膚感覚ディスプレイに関する研究」

３．研究業績

論文 ・ Minoru Kurosawa, Yoshimitsu Fukuda, Masaya Takasaki and Toshiro Higuchi, "A surface-acoustic-wave gyro sensor" Elsevier Science, Sensors and Actuators A66 (1998) pp. 33-39. ・ Masaya Takasaki, Minoru K. Kurosawa and Toshiro Higuchi, "Optimum Contact Conditions for Miniaturized SAW Motor," Elsevier Science, Ultrasonics Vol. 38 (2000) pp. 51-53. ・ 高崎正也、黒澤実、樋口俊郎、「弾性表面波リニアモータの小型化に関する研究」、マイクロメカトロニクス、日本時計学会、Vol.44, No.3, pp. 11-17，2000． ・ 高崎正也，黒澤 実，樋口俊郎，「弾性表面波リニアモータの高推力化の検討」，日本ＡＥＭ学会論文集，Vol. 44，No.3，pp. 11-17，(2001)． ・ Takaaki Nara, Masaya Takasaki, Taro Maeda, Toshiro Higuchi, Shigeru Ando and Susumu Tachi, "Surface Acoustic Wave Tactile Display," IEEE Computer Graphics and Applications, November/December 2001, pp. 56-63 (2001). 国際会議 Proceedings ・ Minoru Kurosawa, Yoshimitsu Fukuda, Masaya Takasaki and Toshiro Higuchi, "A Surface Acoustic Wave Gyro Sensor," Transducers 97, 1997 International Conference on Solid-state Sensors and Actuators, pp. 863-866, Chicago, June 16-19, 1997. ・ Minoru Kurosawa, Yoshimitsu Fukuda, Masaya Takasaki and Toshiro Higuchi, "Trial Fabrication of A SAW Gyro Sensor with Distributed Perturbation Mass," World Congress of Ultrasonics, August 24-27, 1997. ・ Masaya Takasaki, Naoki Osakabe, Minoru K. Kurosawa and Toshiro Higuchi, "Miniaturization of Surface Acoustic Wave Linear Motor," Proceedings of 1998 IEEE International Ultrasonic Symposium pp. 679-682, Sendai Japan, Oct. 5-8, 1998. ・ Keiichiro TOJO, Minoru KUROSAWA, Masaya Takasaki, Toshiro HIGUCHI, "Energy circulated surface acoustic wave motor," National Aeronautics and Space Administration, Houston, U.S.A., December, 1998. ・ Minoru K. Kurosawa, Toshiro Higuchi and Masaya Takasaki, "Higher Frequency Surface Acoustic Wave Linear Motor," International Conference and General Meeting of The European Society for Precision Engineering and Nanotechnology, pp.514-517, Bremen, Germany, May31 - June 4, 1999. ・ Masaya Takasaki, Minoru K. Kurosawa and Toshiro Higuchi, "Optimum Silicon Slider Design for 50 MHz SAW Linear Motor," Transducers 99, 1999 International Conference on Solid-state Sensors and Actuators, pp 1756-1757, Sendai Japan, June 7-10, 1999. ・ Masaya Takasaki, Minoru K. Kurosawa and Toshiro Higuchi, "Optimum Contact Conditions for Miniaturized SAW Motor," UI 99 / WCU 99, Copenhagen, Denmark, June 29-July 1, 1999. ・ Masaya Takasaki, Takaaki Nara, Susumu Tachi and Toshiro Higuchi, "A Tactile Display Using Surface Acoustic Wave," IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication, Osaka, Japan, Sep. 27-29, 2000, pp. 364-367. ・ Takaaki NARA, Masaya TAKASAKI, Susumu TACHI, and Toshiro HIGUCHI, "AN APPLICATION OF SAW TO A TACTILE DISPLAY IN VIRTUAL REALITY," 2000 IEEE ULTRASONICS SYMPOSIUM PROCEEDINGS, San Juan, Puerto Rico, Oct. 22-25, 2000, pp.1-4. ・ Masaya Takasaki, Takaaki Nara, Susumu Tachi and Toshiro Higuchi, "A Tactile Display Using Surface Acoustic Wave," IEEE International Workshop on Micro Electro Mechanical Systems, Switzerland, Jan 21-25, 2001, pp. 240-243. ・ Takaaki Nara, Masaya Takasaki, Susumu Tachi and Toshiro Higuchi, "Surface Acoustic Wave (SAW) Tactile Display Based on Properties of Mechanoreceptors," PROCEEDINGS OF IEEE VIRTUAL REALITY 2001, Japan, March, 2001, pp.13-20. ・ Masaya Takasaki, Youhei Ishigami, Minoru K. Kurosawa and Toshio Higuchi, "A Long Stroke Surface Acoustic Wave Linear Motor," Proc. of The Third International Symposium on Liner Drives for Industry Applications, Oct. 17-19, 2001, pp.287-290. ・ Youhei Ishigami, Masaya Takasaki, Minoru K. Kurosawa and Toshio Higuchi, "Actuation of SAW Linear Motor Using Multiple Identical Transducers" Proc. of The Third International Symposium on Liner Drives for Industry Applications, Oct. 17-19, 2001, pp.291-294. ・ Masaya Takasaki, Takaaki Nara and Takesh Mizuno, "Development of A Progressive SAW Tactile Display PC Mouse", Proc. of 2002 FIRA Robot World Congress, Seoul, Korea, May 26-29, 2002, pp. 41-44. ・ Masaya Takasaki, Takaaki Nara and Takesh Mizuno, "A Computer Interface Using Surface Acoustic Wave Tactile Display," Proc. of SICE 2002, Osaka, Japan, Aug 5-7, 2002, pp. 3132-3136. ・ Masaya Takasaki, Takaaki Nara and Takesh Mizuno, "A Surface Acoustic Wave Tactile Display on A PC Mouse," Proc. of The 6th International Conference on Motion and Vibration Control, Saitama, Japan, Aug. 19-23, 2002, pp. 553-558. ・ Masaya Takasaki, Takaaki Nara and Takesh Mizuno, "A Progress SAW Tactile display on A PC Mouse Button," Proc. of the IEEE Int. Workshop on Robot and Human Interactive Communication, Berlin, Germany, Sep 25-27, pp. 11-16. ・ Masaya Takasaki, Takaaki Nara and Takesh Mizuno, "Standing Surface Acoustic Wave Tactile Display With Frequency Control Related To Rubbing Speed," 6th International Conference on Mechatronics Technology, Kitakyushu, Japan, Sep. 29 - Oct. 3, 2002, pp. 112-116. ・ Masaya Takasaki, Takaaki Nara and Takesh Mizuno, "A Study on A Progressive SAW Tactile Display PC Mouse And Evaluation of The Performance," Proc. of 2002 International Conference on Control, Automation and Systems, Jeonbuk, Korea, 2002, pp. 522-527. ・ Masaya Takasaki, Takaaki Nara and Takesh Mizuno, "Characteristics of An Active Type Surface Acoustic Wave Tactile Display," Proc. of 2002 International Symposium on Micromechatronics and Human Science, Nagoya, Japan, Oct. 20-23, pp147-152. ・ Masaya Takasaki, Takaaki Nara and Takesh Mizuno, "Roughness Sensation Reproduction Using A Progressive SAW Tactile Display Mouse," Joint 1st International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems (International Session of 18th SOFT Fuzzy Systems Symposium) and 3rd International Symposium on Advanced Intelligent Systems, Tukuba, Japan, Oct. 21-25, 24B5-4. ・ Masaya Takasaki, Takaaki Nara and Takesh Mizuno, "Haptic Expression of Figures Using A Surface Acoustic Wave Tactile Display Mouse," Proc. of The Eighth International Symposium on Artificial Life and Robotics, Beppu, Japan, Jan. 24-26, pp. 431-434. ・ Masaya Takasaki, Takaaki Nara and Takesh Mizuno, "Haptic Expression of Images Using A Surface Acoustic Wave Tactile Display Mouse" Proc. of 2003 IEEE Industrial Symposium on Industrial Electronics, CD-ROM, Rio de Janeiro, Brazil, Jun. 9-11, 2003.

４．所属学会

日本機械学会　電気学会　精密工学科　計測自動制御学会　AEM学会

５．研究分野

超音波応用　ヒューマンインターフェース　メカトロニクス　制御工学

６．研究の抱負

「インターネットショッピングで服が買えたら」　現在の技術では夢の話です。今では、目で見る情報はブラウン管や液晶ディスプレイを通して伝送でき、耳で聞く情報はスピーカーやヘッドフォンを通して伝送できます。何かに触った時の感触も伝えられたらというのが「弾性表面波皮膚感覚ディスプレイの開発」の始まりでした。周りからよく「そんなの無理だ」と言われますが、登れるところまで登ってみたいと思います。まずは「ざらざら感」からはじめ、一歩一歩進んでいます。皮膚感覚を通して人に刺激を与えることで、コンピュータと人の相互作用が密になるのではとという着想から盲人用コンピュータマウスのようなアプリケーションも同時進行で検討していきたいと思います。

７．受賞歴

・ 精密工学会第３回「学生会員卒業研究発表講演会」優秀講演賞（１９９６） ・ １９９９年度精密工学会春季大会　ベストプレゼンテーション賞（１９９９） ・ IEEE Virtual Reality 2001, VR News Best Paper Award （２００１） ・ 日本AEM学会　奨励賞（２００２）

８．学会及び社会における活動など

精密工学会誌編集委員

Curriculum Vitae Academic Qualifications

1996　Bachelor of Engineering, University of Tokyo

1998　Master of Engineering, University of Tokyo

2001　Doctor of Engineering, University of Tokyo

Employment History

Apr. 2001 - Present

Research Associate - Department of Mechanical Engineering, Saitama University

Research Field

1996 - Present：　Study on Application of Surface Acoustic Wave to Mechatronics

1998 - Present：　Study on Surface Acoustic Wave Tactile Display

2001 - Present：　Innovative Ultra-high-precision Vibration Isolation Systems

Research Aspiration

Today, we can enjoy visual information through Braun tubes and audio information through speakers. But we don't have a complete device to reproduce touch feeling such as tactile sensation. If we had such a device, for example, we could buy clothes on the Internet. We have to solve many problems to realize the shopping. We are investigating step by step. Recently, we discussed interaction between a human and a computer using a tactile display. It seems that the interaction can enhance intelligence of human actions. We will also consider applications of the tactile display, for example, a computer mouse for blind people.