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Development of a Fingertip Touch Force Estimation Method using a High-Accuracy Hand Motion Capture System

Research Project

Project/Area Number 16K00226
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Perceptual information processing
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

Fujiwara Katsuya  秋田大学, 理工学研究科, 講師 (80333128)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 水戸部 一孝  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (60282159)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords接触センシング処理 / モーションキャプチャ / 人間情報学 / 接触力測定 / 巧緻動作検査 / 手指動作検査 / 作業療法 / ボクセル / 人間情報工学
Outline of Final Research Achievements

Finger force measurement is important for finger dexterity tests and other occupational therapy assessments. Touch forces are usually measured by means of haptic technologies such as force sensors. However, sensors placed on finger will prevent tactile sensation. We developed a new method that can estimate a fingertip touch force by measuring finger position and posture using a high-accuracy sensor attached onto the fingernail. The method did not use any force sensors, and also made the measuring system simple.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

作業療法分野における巧緻動作検査は、所要時間・作業量による量的評価が中心で、指先の動きや対象物への力の入れ方の計測による質的評価の実現が課題である。検査感度の向上のためにも、作業中の手指の位置・姿勢・接触力を詳細に測定し、巧緻動作そのものを評価する手法が求められる。しかし、指と対象物の間にセンサを挟む従来型の接触力測定法では、指先の繊細な感覚を阻害してしまい、直接触れる条件とは異質の作業となる。本研究による爪上の位置センサのみによる接触力推定法により、これらの検査に適した直接指で触れる作業の計測が可能になった。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Feature Extraction of Mild Cognitive Impairment Using a Dual-task of Drawing and Counting Test2019

    • Author(s)
      Katsuya Fujiwara, Hidenori Kano, Kazutaka Mitobe
    • Journal Title

      Journal of Advanced Computational Intelligence & Intelligent Informatics

      Volume: 23(5)

    • NAID

      130007709921

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Using Finger Dexterity in Elderly and Younger People to Detect Cognitive Decline2017

    • Author(s)
      Katsuya Fujiwara, Hiroyuki Fujii, Kazutaka Mitobe
    • Journal Title

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      Volume: 21 Issue: 2 Pages: 330-336

    • DOI

      10.20965/jaciii.2017.p0330

    • NAID

      130007520051

    • ISSN
      1343-0130, 1883-8014
    • Year and Date
      2017-03-20
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 指揮初学者のためのVR自学習支援システムの構築と評価2018

    • Author(s)
      佐野文哉,藤原克哉,齋藤正親,四反田素幸,水戸部一孝
    • Organizer
      平成30年度 情報処理学会東北支部研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Evaluation of a Medicine Taking Identification Method Utilizing 3D Camera2018

    • Author(s)
      Tnew Chen Zhun, Masachika Saito, Katsuya Fujiwara and Kazutaka Mitobe
    • Organizer
      平成30年度 情報処理学会東北支部研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 椎弓根スクリューを使用する頚椎後方除圧固定術のためのVR穿孔シミュレータの構築2018

    • Author(s)
      及川智也,藤原克哉,齋藤正親,石川慶紀,水戸部一孝
    • Organizer
      平成30年度 情報処理学会東北支部研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] VR空間における指揮動作の学習支援技術の研究2018

    • Author(s)
      佐野文哉, 藤原克哉, 齋藤正親, 四反田素幸, 水戸部一孝
    • Organizer
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification Method of Medicine Taking Action Using 3D Camera2018

    • Author(s)
      Tnew Chen Zhun, Masachika Saito, Katsuya Fujiwara, Kazutaka Mitobe
    • Organizer
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 椎弓根スクリューを使用する頚椎後方除圧固定術のためのVR穿孔シミュレータの開発2018

    • Author(s)
      及川 智也, 藤原 克哉, 齋藤 正親, 石川 慶紀, 水戸部 一孝
    • Organizer
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 視線計測可能なドライビングシミュレータを用いた遠隔指導システムの開発2018

    • Author(s)
      山口祥生, 藤原克哉, 水戸部一孝
    • Organizer
      第54回 日本交通科学学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Proposal of Improvement of Contact Force Visualization in Soldering Training VR System2017

    • Author(s)
      Katsuya FUJIWARA, Hideaki MIYAJIMA and Kazutaka MITOBE
    • Organizer
      The Eighth International Conference on Materials Engineering for Resources
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 磁気式MoCapを用いた没入型VR向け手書き文字入力システムの構築と評価2017

    • Author(s)
      丹野遼平,藤原克哉,水戸部一孝
    • Organizer
      平成29年度情報処理学会東北支部研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 入力システム2017

    • Inventor(s)
      水戸部 一孝,藤原 克哉,丹野 遼平
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人秋田大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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