ユビ触感に基づく柔さ計測デバイスの実用化と展開 Practical Developments of Softness Measurement Devices based on Finger Haptic （工学研究院・機械システム工学専攻）佐久間淳* *連絡先１．「柔らかさ」を数値データで表すヒトは，モノに触れて「柔らかさ」を感じとることができます．この触覚は，多くの情報を瞬時に得られることから，例えば医療における触診などで利用されますが，これで得られた情報を皆で共有する科学技術が未確立でした．そこで，まず触覚メカニクスを分析した上で，この分析結果から数学モデルを立てて理論的に解くことで，ヒトがモノに触れた際に感じる「柔らかさ」をヤング率という数値で表せるようにしました．これには，天気予報でも使われる Pa（パスカル）という一般的な単位を用いながら，どのような形状のモノであっても「柔らかさ」をデータ化できる特徴があります．この方法を以下に紹介します．２．弾性を表すヤング（Young）率モノの「柔らかさ」を表す指標の中でも，「弾性」は最も良く知られたものです．バネで観られる弾性の違いは，バネ乗数 k を用いて荷重 F と変位量 x との関係式； F=kx (1) で表されます（図１(a)）．この式(1)の関係を一般的なモノに広げて考えたものが応力とひずみとの関係式で，このときにバネ乗数 k に相当するものがヤング率（Young’s modulus）E です（図１(b)）： = E  (2) (a) (b) 図１バネの弾性とモノの弾性 E-mail: [email protected] ３．ユビ触感の理論的な分析ユビ触感では，モノの大きさに関わらず，柔らかさを感じとることができます．ところが，従来の機械システムでは，大きなモノについては正確に測ることができましたが，ヒトでは分かる薄いモノの柔らかさは上手く測れませんでした．そこで，モノの形状によらず柔らかさを分別するユビの触感を図２のように分析し，これに基づく理論を立てた上でシステム化できるようにしました．図２ヒト触覚メカニクスの分析４．計測システムの実用製品の開発分析理論に基づいて製品化したシステムの一例が，図３に示す柔さ計測ロボットです．この他にも，同図に示すように，様々な計測デバイスを開発しています．図３研究した技術で実用化した柔さ計測ロボットと様々な計測デバイス