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公開番号2025100191
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023217388
出願日2023-12-22
発明の名称触覚定量分析用の標準試料、その製造方法および触覚定量分析方法
出願人DIC株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01N 19/02 20060101AFI20250626BHJP(測定;試験)
要約【課題】触覚を定量分析することができる、触覚定量分析用の標準試料、その製造方法および触覚定量分析方法を提供する。
【解決手段】本発明の触覚定量分析用の標準試料は、触覚を測定する装置を用いて、測定対象物の触覚を定量分析するための触覚定量分析用の標準試料である。前記触覚定量分析用標準試料が、基材と、バインダ樹脂組成物により形成された層と、を有する。前記バインダ樹脂組成物が、バインダ樹脂と、有機ビーズおよび無機ビーズからなる群から選択される少なくとも1種と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
触覚を測定する装置を用いて、測定対象物の触覚を定量分析するための触覚定量分析用の標準試料であって、
前記触覚定量分析用の標準試料が、基材と、バインダ樹脂組成物により形成された層と、を有し、
前記バインダ樹脂組成物が、バインダ樹脂と、有機ビーズおよび無機ビーズからなる群から選択される少なくとも１種と、を含む、触覚定量分析用の標準試料。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記バインダ樹脂がアクリレート化合物からなる群から選択される少なく１種である、請求項１に記載の触覚定量分析用の標準試料。
【請求項３】
前記有機ビーズおよび無機ビーズからなる群から選択される少なくとも１種は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、及び二酸化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１種からなる、請求項１に記載の触覚定量分析用の標準試料。
【請求項４】
前記有機ビーズおよび無機ビーズからなる群から選択される少なくとも１種は、ヤング率が０．１ＭＰａ～１００ＧＰａである、請求項１に記載の触覚定量分析用の標準試料。
【請求項５】
前記バインダ樹脂組成物を、前記基材への塗工、あるいはスプレー塗装により作成した請求項１に記載の触覚定量分析用の標準試料。
【請求項６】
前記触覚は、触覚の中で粗さと摩擦をセンシングの対象とした請求項１に記載の触覚定量分析用の標準試料。
【請求項７】
表面の算術平均粗さＲａ、あるいは算術平均高さＳａが１５ｕｍ以下の請求項１に記載の触覚定量分析用の標準試料。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか１項に記載の触覚定量分析用の標準試料を製造する方法であって、
前記基材の少なくとも１面において、前記バインダ樹脂組成物を塗布する工程と、
前記基材に塗布したバインダ樹脂組成物を硬化する工程と、
を有する、触覚定量分析用の標準試料の製造方法。
【請求項９】
請求項１～７のいずれか１項の触覚定量分析用の標準試料を用いて触覚を定量分析する触覚定量分析方法。
【請求項１０】
触覚を測定する手段と、触覚を校正する手段と、を備える触覚測定システムであって、
前記触覚を校正する手段は、請求項１～７のいずれか１項の触覚定量分析用の標準試料を用いて、測定した触覚の値を校正することを特徴とする触覚測定システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、触覚定量分析用の標準試料、その製造方法および触覚定量分析方法に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
「触覚」が、視覚、聴覚、嗅覚、味覚からなる五感の中の最も基本的なものでありながら、代表的な感覚器官を持たなく、皮膚全体が感覚器官である。また、筋肉や関節などの皮膚とは異なる人体内部での感覚が存在する。それは、最も広い意味での「触覚」であり、「体性感覚（ｓｏｍａｔｏｓｅｎｓａｔｉｏｎ）」という。通常、「触覚」は、皮膚感覚に限定する「狭義の触覚」を指す。すなわち、何かに触れたときの原初的な知覚感性で、これは対象物の硬さ、ミクロ粗さ、マクロ粗さ、摩擦、温冷感の五次元で表現できるといわれている（非特許文献１）。例えば、柔らかい、滑らか、冷たいなどの言葉で表現される。粗さをミクロ粗さとマクロ粗さに分けているが、マクロ粗さは剣山のように触れただけで粗さがわかるもの、ミクロ粗さは目の細かい紙やすりのようになぞってみないと粗さが感じられないものである。また、特許文献１では、感性語を階層的に解析する手法について述べているが、これらの原初的な知覚感性語を下層の階層に配置して、しっとり、ふわふわ、高級感などのヒトにとって高次の感性語を上層に配置して解析を行っている。
その「触覚」を測定する装置を開発し、触覚を測定する研究が行われている。例えば、センサーが触れた部分の変位と力を読み取る触覚センサーが報告されている。この触覚センサーは、主としてロボットに装着されるものである。そのロボットが医療や介護、物流用途に使われることが期待されている（非特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－０６２２７６号公報
【非特許文献】
【０００４】
ＳｈｏｇｏＯｋａｍｏｔｏｅｔ．ａｌ．，ＰｓｙｃｈｏｐｈｙｓｉｃａｌＤｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆＴａｃｔｉｌｅＰｅｒｃｅｐｔｉｏｎｏｆＴｅｘｔｕｒｅｓ，ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＨａｐｔｉｃｓ，２０１３，ｖｏｌ．６，ｐａｇｅｓ８１－９３。
竹内彰敏：触覚センサの医療分野への応用、溶接学会誌、２００６年７５巻４号、ｐ．２３０－２３３。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、触覚センサーなどの触覚測定装置が、測定対象物の触覚を正確に読み取っているかを保証するには、標準試料を使って検定や校正が必要である。
【０００６】
本発明者らの鋭意検討の結果、有機ビーズ／無機ビーズを含むバインダ樹脂組成物を用いることで、そのように標準試料を作成することができる。すわなち、本発明は、触覚を定量分析することができる、触覚定量分析用の標準試料、その製造方法および触覚定量分析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態は、本実施形態者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。
［１］触覚を測定する装置を用いて、測定対象物の触覚を定量分析するための触覚定量分析用の標準試料であって、
前記触覚定量分析用の標準試料が、基材と、バインダ樹脂組成物により形成された層と、を有し、
前記バインダ樹脂組成物が、バインダ樹脂と、有機ビーズおよび無機ビーズからなる群から選択される少なくとも１種と、を含む、触覚定量分析用の標準試料。
［２］前記バインダ樹脂がアクリレート化合物からなる群から選択される少なく１種である、［１］に記載の触覚定量分析用の標準試料。
［３］前記有機ビーズおよび無機ビーズからなる群から選択される少なくとも１種は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、及び二酸化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１種からなる、［１］又は［２］に記載の触覚定量分析用の標準試料。
［４］前記有機ビーズおよび無機ビーズからなる群から選択される少なくとも１種は、ヤング率が０．１ＭＰａ～１００ＧＰａである、［１］～［３］のいずれかに記載の触覚定量分析用の標準試料。
［５］前記バインダ樹脂組成物を、前記基材への塗工、あるいはスプレー塗装により作成した［１］～［４］のいずれかに記載の触覚定量分析用の標準試料。
［６］前記触覚は、触覚の中でミクロ粗さと摩擦をセンシングの対象とした［１］～［５］のいずれかに記載の触覚定量分析用の標準試料。
［７］表面の算術平均粗さＲａ、あるいは算術平均高さＳａが１５ｕｍ以下の［１］～［６］のいずれかに記載の触覚定量分析用の標準試料。
［８］［１］～［７］のいずれかに記載の触覚定量分析用の標準試料を製造する方法であって、
前記基材の少なくとも１面において、前記バインダ樹脂組成物を塗布する工程と、
前記基材に塗布したバインダ樹脂組成物を硬化する工程と、
を有する、触覚定量分析用の標準試料の製造方法。
［９］［１］～［７］のいずれかに記載の触覚定量分析用の標準試料を用いて触覚を定量分析する触覚定量分析方法。
［１０］触覚を測定する手段と、触覚を校正する手段と、を備える触覚測定システムであって、
前記触覚を校正する手段は［１］～［７］のいずれかに記載の触覚定量分析用の標準試料を用いて、測定した触覚の値を校正することを特徴とする触覚測定システム。
【発明の効果】
【０００８】
本実施形態によれば、触覚を定量分析することができる、触覚定量分析用の標準試料、その製造方法および触覚定量分析方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態の触覚定量分析用の標準試料の一例を示す断面模試図である。
本実施形態の触覚定量分析用の標準試料の表面模試図と、摩擦、ミクロ粗さとの関係を示す図である。
本実施形態の触覚定量分析用触覚センサーの一例を示す断面模試図である。
実施例１において標準試料塗膜の摩擦係数と時間の関係を示す図である。
実施例１～７において標準試料塗膜のＲａと標準試料塗膜を触覚センサーで触れた際のＳｔｉｃｋＳｌｉｐの関係を示す図である。
実施例１～７において標準試料塗膜の手の動摩擦係数と触覚センサーで触れた際の動摩擦係数の関係を示す図である。
実施例８～１２において標準試料塗膜のＲａと標準試料塗膜を触覚センサーで触れた際のＳｔｉｃｋＳｌｉｐの関係を示す図である。
実施例８～１２において標準試料塗膜の手の動摩擦係数と触覚センサーで触れた際の動摩擦係数の関係を示す図である。
本発明で用いる触感検出装置の側面からみた構成図の一例を示す概略図である。
本発明で用いる触感検出装置の上面からみた構成図の一例を示す概略図である。
本発明で用いる触感検出装置の上面からみた写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（触覚定量分析用の標準試料）
本発明の一実施形態の触覚定量分析用の標準試料（「本実施形態の触覚定量分析用の標準試料」、あるいは、単に「本実施形態の標準試料」をいうことがある。）は、触覚を測定する装置を用いて、測定対象物の触覚を定量分析するための触覚定量分析用の標準試料である。本実施形態の標準試料が、基材と、バインダ樹脂組成物により形成された層と、を有する。前記バインダ樹脂組成物が、バインダ樹脂と、有機ビーズおよび無機ビーズからなる群から選択される少なくとも１種と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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