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Study on cooperative walking with virtual models

Research Project

Project/Area Number 15H02733
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Human interface and interaction
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Yano Hiroaki  筑波大学, システム情報系, 教授 (80312825)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 直樹  筑波大学, 医学医療系, 研究員 (40754601)
岩田 洋夫  筑波大学, システム情報系, 教授 (60184884)
足立 和隆  筑波大学, 体育系, 准教授 (70221041)
澁谷 長史  筑波大学, システム情報系, 助教 (90582776)
柳 久子  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (10241811)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2015: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
Keywordsバーチャルリアリティ / 歩行感覚提示 / 機械学習 / マルチモーダルインタフェース / マルチモーダルインターフェース / マルチモーダル / 協調歩行
Outline of Final Research Achievements

In this research, the method of detecting walking motion and intention , and the method of generating walking sensation in virtual space have been clarified from the perspective of cooperated walking with a virtual user model. In this research, the attributes of a virtual user model of the user and a virtual environment that were different from those of the real world. In order to realize cooperated walking, It is found that an effector that mechanically controls the motion trajectory of the end part of the user's body, detection method of the user's applied force with a force sensor, simulation method of the virtual world by using the position data and the applied force data based on the physical law model of the virtual world, and walking intention detection and trajectory changing method by using machine learning with force profile data are required. In addition, a classification method of datasets and parameter estimation method also useful when unknown data is input.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、個人の特性に合わせて歩行感覚提示装置の出力を変更する手法を提案するものであり、例えば脳卒中による麻痺患者が繰り返し歩行軌跡を体験することで歩行機能の再獲得を行う際に、本人の癖を装置側が読み取って軌道を調整するような新たな歩行リハビリテーションへの応用が期待できる。また、歩行感覚提示アルゴリズムの開発においても自動的にパラメータ調整をするプログラムの実現や、近年研究が行われるようになった身体拡張感技術に関する貢献が期待できる。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2019 2018 2017 2016 2015 Other

All Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] 歩行感覚提示装置を用いた歩行トレーニングが回復期脳卒中患者の下肢筋活動に与える影響2019

    • Author(s)
      田中直樹,海老原一彰,江幡安彦,新井明香,福田将大,金森毅繁,矢野博明,柳久子
    • Organizer
      第56回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 回復期脳卒中片麻痺患者に対する歩行感覚提示装置を用いた歩行訓練の有用性の検討2019

    • Author(s)
      海老原一彰,田中直樹,伊佐地隆,山崎正志
    • Organizer
      第56回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 部分面型ロコモーションインタフェースを用いた柔軟床面提示2018

    • Author(s)
      米澤 綾恭、矢野 博明、岩田 洋夫
    • Organizer
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ワイヤ駆動モーションベースを用いた月面跳躍体験2018

    • Author(s)
      平井 亜季子、岩田 洋夫、矢野 博明
    • Organizer
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Torus Treadmillにおける全方向歩行によるUAVの操縦2018

    • Author(s)
      甲斐 繁、内藤 友貴、矢野 博明、岩田 洋夫
    • Organizer
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Big Robot Mk.2を用いた歩行感覚の拡大2018

    • Author(s)
      森田 大輔、圓崎 裕貴、矢野 博明、岩田 洋夫
    • Organizer
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 歩行感覚提示装置による歩行運動が維持期脳卒中患者の筋活動に与える影響2018

    • Author(s)
      田中直樹,永井智,金森毅繁,海老原一彰,矢野博明,伊佐地隆,柳久子
    • Organizer
      第55回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 歩行感覚提示装置を用いた歩行トレーニングの有用性の検討2018

    • Author(s)
      海老原一彰,田中直樹,伊佐地隆,山崎正志
    • Organizer
      第55回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 部分面型歩行感覚提示装置における最尤推定を用いた歩幅変更2017

    • Author(s)
      坂下 史弥、澁谷 長史、矢野 博明
    • Organizer
      HCGシンポジウム2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Classification for Sequential Data Involving Human Trial and Error2017

    • Author(s)
      Shintaro Enoki, Takeshi Shibuya and Hiroaki Yano
    • Organizer
      The SICE Annual Conference 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 微小重力環境下での小型歩行体験システム2016

    • Author(s)
      村上 康秀、矢野 博明、岩田 洋夫
    • Organizer
      第21回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 最尤推定法による部分面型 LI の歩幅変更意図の検出2016

    • Author(s)
      夏神 龍之介, 矢野 博明, 澁谷 長史, 岩田 洋夫
    • Organizer
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2016
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都小金井市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 部分面型ロコモーションインタフェースにおける歩幅変更意図の検出2015

    • Author(s)
      古家 和樹,矢野 博明,澁谷 長史,岩田 洋夫
    • Organizer
      第82回福祉情報工学研究会
    • Place of Presentation
      産総研臨海副都心センター別館(東京都江東区)
    • Year and Date
      2015-12-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 歩行時の床へのせん断力を考慮した歩行感覚提示2015

    • Author(s)
      夏神 龍之介, 矢野 博明, 岩田 洋夫
    • Organizer
      第20回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京都江東区)
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 歩行感覚提示装置を用いた歩行トレーニングの有用性の検討2015

    • Author(s)
      田中 直樹, 高尾 敏文, 渡邉 大貴, 金森 毅繁, 矢野 博明, 柳 久子
    • Organizer
      第50回日本理学療法学術大会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-06-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://intron.kz.tsukuba.ac.jp

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://intron.kz.tsukuba.ac.jp/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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