柔軟な触覚センサーで手指の微細な動きを高精度に識別するシステムを開発：組み込み開発ニュース

芝浦工業大学は、電気インピーダンストモグラフィーを活用した柔軟な触覚センサーを用いて、手指の微細な動きを客観的に評価するシステムを開発した。

[MONOist]

　芝浦工業大学は2024年5月22日、柔軟な触覚センサーを用いて手指の微細な動きを客観的に評価するシステムを開発したと発表した。

　開発したシステムでは、非侵襲的な生体断層イメージング技術の一種である「電気インピーダンストモグラフィー」を活用した柔軟な触覚センサーにより、高い精度で指の動作を識別する。

　触覚センサーは円筒形状の4層構造で、従来法と比べて形状の汎用性や感度の面で優れている。また、16個の電極を備えたフレキシブルプリント回路基板と導電性材料を使用し、指のさまざまな動きから電圧データを取得できる。取得したデータは数値解析ソフトウェアを用いて処理し、接触分布画像を再構成する。これらの仕組みにより、つまむ動作を精密に測定できるようになった。

a：センサーとコントローラーの接続イメージ、b：指の模型でセンサーをつまむ様子 出所：芝浦工業大学

　同研究では、計測参加者12人による、指の本数や方向の異なる6種類のつまむ動作を識別した。計測した再構成画像と電圧信号を用いて、6種のつまむ動作を分類した結果、再構成画像を用いた場合の分類精度は79.1％、電圧信号を用いた場合の分類精度は91.4％に達した。

　今回の研究成果は、乳幼児の細かな手指運動を促す知育玩具開発のほか、発達医学研究やオンライン医療など、幅広い分野への応用が期待される。

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