可以通过“触觉”传递氛围等信息——日本产业技术综合研究所的研究组长小林健和主任研究员竹下俊弘等人与欧姆龙公司共同开发出了轻而薄的薄膜状振动器件，可以传递远方的情况等。该器件通过振动再现触觉。到2030年前后或许可以在不直接接触的情况下获得实际触摸的感觉，由此能更真实地感受远方的信息。
2030年的一天，您在家办公时参加远程会议，与同事和上司就新产品的宣传方法展开了激烈的讨论。通过手中鼠标的振动，可以感受到显示屏另一端的同伴们开心或生气的样子。振动传递出了宛如面对面参加会议一样的临场感，由此进行了更加富有成效的讨论。
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触觉再现技术的历史 |
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1940年代 |
美国开始研究传递触觉的技术，但以失败告终 |
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1952年 |
美国阿贡国家实验室在论文中指出触觉传递技术的重要性 |
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1989年 |
美国伊利诺伊大学发表关于触觉传递的重要论文 |
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2002年 |
庆应义塾大学的大西特任教授等人确立触觉传递技术 |
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2015年 |
iPhone配备感测压力并反馈触觉的技术 |
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2030年前后 |
通过再现细微的触觉详细传递远方的信息 |
研究团队此次开发的薄膜状振动器件是层叠了硅和金属超薄电极等形成的。尺寸约为5毫米见方，厚度为7微米（1微米为100万分之1米），既小又薄。利用MEMS（微电子机械系统）技术成功地使压电陶瓷实现了超薄化。
该器件可以接收表示视频中显示的远方所发生的情况的数据，并将其转换为振动。通过改变振动模式等，能详细进行再现。通过触摸嵌入该器件的设备，可以感受到远方的现场氛围。
目前，利用振动等再现触觉的“Haptics”技术备受关注，已被用于游戏机的控制器和智能手机等。该技术利用具备特殊形状偏心锤的偏心马达以及可将电信号转换为运动的压电陶瓷再现振动。不过，由于部件尺寸较大，可以利用的场所有限，也很难排列多个器件。
实验确认，新开发的薄膜状器件即使弯曲也能发出足以检测到的振动（图片由产综研提供）
此次开发的薄膜柔软，可应用于曲面等以前难以应用的场所。为了将振动作为更真实的触觉传递给皮肤，研究团队设法增加了薄膜振动时的变化幅度（位移）。
另外，还通过进行高精度的模拟，发现并设计了使振动最大化的条件等。在实验中，电压为10伏时，位移为11微米。指尖能感测到大约1微米的运动，因此这个位移幅度是足够大的。
研究团队排列4枚新开发的薄膜，测试了指尖对不同振动模式的触觉识别情况。结果显示，通过调整电压及改变振动模式，可以表现不同的场景和氛围。另外还发现，在弯曲状态下也可以感觉到振动，可用于曲面。
首先计划将新开发的薄膜嵌入可穿戴器件和平板终端等。小林研究组长表示，“可以远程传递的信息增多将会产生巨大的影响”。目前面临的课题是如何进行信号处理才方便利用振动传递远程信息等。
有望保留“熟练的手工技术”
与通过振动等单向传递触觉的Haptics技术相比，日本庆应大学特任教授大西公平等人正在研究的“Real Haptics”技术进一步升级，实现了双向传递触觉。利用这项技术，使用机械等抓取物体时可以远程再现人类本来就能感受到的硬度和软度等感觉。
人类抓取物体时会无意识地调整自己的力道。这种调整在通过位置控制运行的工业机械上很难实现。大西教授等人着眼于人类接触物体时的力道和速度，开发出了独特的算法，使机械也能再现人类的触觉和力道。
庆应大学的校办初创企业Motionlib等将大西教授的算法制成了可以嵌入机械等使用的IC芯片。将其用于工业机械时，即使是容易损坏的物体也能轻松抓取。
食品和服装等制造业很难利用机械作业，需要手工操作的作业比较多。采用该技术的工业机械如果能普及，不仅有助于解决劳动力不足的问题，“还可以保留熟练的手工技术”（大西特任教授）。
日文：铃木游哉、《日经产业新闻》，2021年3月26日
中文：JST客观日本编辑部
