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デジタルハンドを用いた情報機器の意匠・エルゴノミクス両立デザイン支援の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19650043
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関北海道大学

研究代表者

金井 理  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (90194878)

研究分担者 持丸 正明  独立行政法人産業技術総合研究所, デジタルヒューマン研究センター, 副センター長 (90358169)
城間 祥之  札幌市立大学, デザイン学部, 教授 (90113571)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2007年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードデジタルハンド / 人間工学 / 3次元CAD / デジタルヒューマンモデル / 情報機器 / ユーザビリティ
研究概要

(1)製品のユーザインタフェース操作に適したデジタルハンド把持姿勢自動生成手法の開発
デジタルハンドに対する把持姿勢の容易な把持姿勢例題のデータベースを用い, 対話入力なしに, 情報機器に適した把持姿勢を自動導出できる新たな把持姿勢生成法を提案した. まず把持させたい製品モデルに対し, データベースへ登録された既存の把持姿勢例題中から, 入力製品形状を幾何学的に把持可能な全ての姿勢候補を形状マッチングにより探索し, 次に上肢関節可動性と製品表示部可視性という2種類の幾何学的制約に基づき, 姿勢候補の効率的な絞り込みを行うことで, 入力された情報機器の把持と操作に適合したごく少数の姿勢候補のみを導出可能なことを, 2種類の情報機器製品モデル(デジタル1眼レフカメラ, 携帯電話)に対する把持姿勢生成の計算機実験から明らかにした.
(2)製品再設計のためのフィット性を考慮したデジタルハンド把持姿勢自動生成手法の開発
持ちやすさの第三の評価指標として, 筐体と手の問の「フィット性」の仮想評価手法を提案するとともに, フィット性に優れた把持姿勢を最適化に基づき生成する手法を提案した. すなわち, ハンド・筐体間の接触点数, 筐体凸稜線部への指腹部分の重複程度, 手指関節角の連動性の3者から構成されるフィット性を表した目的関数を設定し, その最適化に基づき把持姿勢を自動決定する手法を開発している. また市販一眼レフカメラのグリップ部を対象に, 推定された最適把持姿勢を実被験者に再現させ, その姿。勢が人間にとっても, よりフィット感の高い妥当な姿勢であることを実験的に検証した.

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (14件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] デジタルハンドとプロダクトモデルとの統合によるエルゴノミック評価システムの開発(第2報)-把持容易性評価機能および把持姿勢の最適化手法-2009

    • 著者名/発表者名
      遠藤維
    • 雑誌名

      精密工学会誌 75(掲載決定)(掲載頁未定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Virtual Ergonomic Assessment on Handheld Products based on Virtual Grasping by Digital Hand2008

    • 著者名/発表者名
      Yui Endo
    • 雑誌名

      SAE 2007 Transactions Journal of Passenger Cars Electronic and Electrical Systems 116

      ページ: 877-887

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] デジタルハンドとプロダクトモデルとの統合によるエルゴノミック評価システムの開発(第1報)-製品の把持安定性仮想評価機能-2008

    • 著者名/発表者名
      遠藤維
    • 雑誌名

      精密工学会誌 74

      ページ: 182-187

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization-Based Grasp Posture Generation Method of Digital Hand for Virtual Ergonomic Assessment2008

    • 著者名/発表者名
      Yui Endo
    • 雑誌名

      Proceedings of 2008 Digital Human Modeling for Design and Engineering Conference

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Optimization-based Approach for Grasp Posture Generation of Digital Hand2008

    • 著者名/発表者名
      Yui Endo
    • 雑誌名

      Proceedings of 2008 ASME International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engine ering Conference

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plausible Digital Hand Grasp Synthesis considering the Grasping Constraints of Information Appliances2008

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Kawaguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the IDMME Virtual Concept 2008

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Prototype Manufacturing Process for A Health Care IT Ap pliance-A Case Study on An Artery Pulse Monitoring Syst em (APMOS)-2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Shiroma
    • 雑誌名

      Proceedings of the IDMME Virtual Concept 2008

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] デジタルハンドを用いた仮想エルゴノミック評価2008

    • 著者名/発表者名
      金井理
    • 雑誌名

      機械設計 52

      ページ: 59-64

    • NAID

      40015898790

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] デジタルプロトタイピングを活用した情報機器の操作シミュレーションとユーザビリティ評価2008

    • 著者名/発表者名
      金井理
    • 雑誌名

      精密工学会誌 74

      ページ: 131-134

    • NAID

      110006613720

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Virtual Ergonomic Assessment on Handheld Products based on Virtual Grasping by Digital Hand2008

    • 著者名/発表者名
      Yui Endo
    • 雑誌名

      SAE 2007 Transactions: Journal of Passenger Cars: Electronic and E1ectrical Systems V116-7

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] デジタルハンドとプロダクトモデルとの統合によるエルゴノミック評価システムの開発(第1報))-製品の把持安定性仮想評価機能-2008

    • 著者名/発表者名
      遠藤 維
    • 雑誌名

      精密工学会誌 74

      ページ: 182-187

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Computer-aided Ergonomic Assessment and Product Design Systemusing Digital Hands2007

    • 著者名/発表者名
      Yui Endo
    • 雑誌名

      Digital Human Modeling(Lecture Notes in Computer Science) 4561/2007

      ページ: 833-842

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] デジタルハンドとプロダクトモデルとの統合によるアーゴデザイン支援システムの開発(第12報)-実製品を用いた把持姿勢最適化手法の妥当性検証-2009

    • 著者名/発表者名
      遠藤維
    • 学会等名
      2009年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      中央大学後楽園キャンパス東京都
    • 年月日
      2009-03-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] デジタルハンドによる把持の力学を考慮した把持姿勢生成2009

    • 著者名/発表者名
      川口敬介
    • 学会等名
      2009年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      中央大学後楽園キャンパス東京都
    • 年月日
      2009-03-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 3D digital prototyping and usability enhancement of information appliances based on UsiXML2008

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kanai
    • 学会等名
      IDMME-Virtual Concept 2008
    • 発表場所
      Friendship Hotel, Beijing, China
    • 年月日
      2008-10-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Plausible Digital Hand Grasp Synthesis considering the Grasping Constraints of Information Appliances2008

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Kawaguchi
    • 学会等名
      IDMME-Virtual Concept 2008
    • 発表場所
      Friendship Hotel, Beijing, China
    • 年月日
      2008-10-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] デジタルハンドとプロダクトモデルとの統合によるアーゴデザイン支援システムの開発(第10報)-把持姿勢生成手法の高精度・高効率化-2008

    • 著者名/発表者名
      遠藤維
    • 学会等名
      2008年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス仙台市
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] デジタルバンドとプロダクトモデルとの統合によるアーゴデザイン支援システムの開発(第11報)-把持姿勢生成手法の高精度・高効率化(2)-2008

    • 著者名/発表者名
      遠藤維
    • 学会等名
      2008年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      旭川工業高等専門学校, 旭川市
    • 年月日
      2008-09-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 把持姿勢データベースと製品把持制約に基づくデジタルハンドのGrasp Synthesis2008

    • 著者名/発表者名
      川口敬介
    • 学会等名
      2008年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      旭川工業高等専門学校, 旭川市
    • 年月日
      2008-09-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] An Optimization-based Approach for Grasp Posture Generation of Digital Hand2008

    • 著者名/発表者名
      Yui Endo
    • 学会等名
      2008 ASME International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference
    • 発表場所
      N. Y. Marriot at Brooklyn Bridge, New York City, U.S.A.
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Applying user interface-operable 3D digital prototypes to hum an-centered design of information appliances2008

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kanai
    • 学会等名
      2008 ASME International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference
    • 発表場所
      N.Y. Marriot at Brooklyn Bridge, New York City, U.S.A.
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Optimization-Based Grasp Posture Generation Method of Digital Hand for Virtual Ergonomics Assessment2008

    • 著者名/発表者名
      Yui Endo
    • 学会等名
      2008 Digital Human Modeling for Design and Engineering Conference
    • 発表場所
      Sheraton Station Square, Pittsburgh, U.S.A.
    • 年月日
      2008-06-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] デジタルハンドとプロダクトモデルとの統合によるアーゴデザイン支袋システムの開発(第9報)-最適化に基づくより妥当な把持姿勢生成手法-2008

    • 著者名/発表者名
      遠藤 維
    • 学会等名
      2008年 精密工学会 春季大会 学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県,川崎市,明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 情報機器向け把持制約を考慮したデジタルハンドの Grasp Synthesis2008

    • 著者名/発表者名
      川口 敬介
    • 学会等名
      2008年 精密工学会 春季大会 卒業研究開表会
    • 発表場所
      神奈川県,川崎市,明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] デジタルハンドとプロダクトモデルとの統合によるアーゴデザイン支援システムの開発(第8報)-実製品の把持状態計測にもとづくエルゴノミック評価指標の改善-2007

    • 著者名/発表者名
      遠藤 維
    • 学会等名
      2007年 精密工学会 秋季大会 学術講演会
    • 発表場所
      北海道,旭川市,旭川ときわ市民ホール
    • 年月日
      2007-09-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Virtual Ergonomic Assessment on Handheld Products based on Virtual Grasping by Digital Hand2007

    • 著者名/発表者名
      Yui Endo
    • 学会等名
      2007 Digital Human Modeling for Design and Engineering Conference
    • 発表場所
      米国,シアトル,ワシントン大学
    • 年月日
      2007-06-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] デジタルスタイルデザイン(共著)2008

    • 著者名/発表者名
      金井理
    • 出版者
      海文堂
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://minf.coin.eng.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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