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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

Research Project

Project/Area Number 19650043
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

金井 理  Hokkaido University, 大学院・情報科学研究科, 教授 (90194878)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Keywords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
Research Abstract

(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.

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (14 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 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

    • Author(s)
      遠藤維
    • Journal Title

      精密工学会誌 75(掲載決定)(掲載頁未定)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Virtual Ergonomic Assessment on Handheld Products based on Virtual Grasping by Digital Hand2008

    • Author(s)
      Yui Endo
    • Journal Title

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

      Pages: 877-887

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  • [Journal Article] 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

    • Author(s)
      遠藤維
    • Journal Title

      精密工学会誌 74

      Pages: 182-187

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  • [Journal Article] Optimization-Based Grasp Posture Generation Method of Digital Hand for Virtual Ergonomic Assessment2008

    • Author(s)
      Yui Endo
    • Journal Title

      Proceedings of 2008 Digital Human Modeling for Design and Engineering Conference

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  • [Journal Article] An Optimization-based Approach for Grasp Posture Generation of Digital Hand2008

    • Author(s)
      Yui Endo
    • Journal Title

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

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  • [Journal Article] Plausible Digital Hand Grasp Synthesis considering the Grasping Constraints of Information Appliances2008

    • Author(s)
      Keisuke Kawaguchi
    • Journal Title

      Proceedings of the IDMME Virtual Concept 2008

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    • Journal Title

      Proceedings of the IDMME Virtual Concept 2008

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  • [Journal Article] デジタルハンドを用いた仮想エルゴノミック評価2008

    • Author(s)
      金井理
    • Journal Title

      機械設計 52

      Pages: 59-64

    • NAID

      40015898790

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      2008 Annual Research Report
  • [Journal Article] 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

    • Author(s)
      金井理
    • Journal Title

      精密工学会誌 74

      Pages: 131-134

    • NAID

      110006613720

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  • [Journal Article] Virtual Ergonomic Assessment on Handheld Products based on Virtual Grasping by Digital Hand2008

    • Author(s)
      Yui Endo
    • Journal Title

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

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  • [Journal Article] 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

    • Author(s)
      遠藤 維
    • Journal Title

      精密工学会誌 74

      Pages: 182-187

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  • [Journal Article] A Computer-aided Ergonomic Assessment and Product Design Systemusing Digital Hands2007

    • Author(s)
      Yui Endo
    • Journal Title

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

      Pages: 833-842

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      2007 Annual Research Report
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  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      遠藤維
    • Organizer
      2009年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      中央大学後楽園キャンパス東京都
    • Year and Date
      2009-03-12
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  • [Presentation] 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

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      川口敬介
    • Organizer
      2009年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      中央大学後楽園キャンパス東京都
    • Year and Date
      2009-03-12
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  • [Presentation] 3D digital prototyping and usability enhancement of information appliances based on UsiXML2008

    • Author(s)
      Satoshi Kanai
    • Organizer
      IDMME-Virtual Concept 2008
    • Place of Presentation
      Friendship Hotel, Beijing, China
    • Year and Date
      2008-10-10
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  • [Presentation] Plausible Digital Hand Grasp Synthesis considering the Grasping Constraints of Information Appliances2008

    • Author(s)
      Keisuke Kawaguchi
    • Organizer
      IDMME-Virtual Concept 2008
    • Place of Presentation
      Friendship Hotel, Beijing, China
    • Year and Date
      2008-10-09
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  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      遠藤維
    • Organizer
      2008年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス仙台市
    • Year and Date
      2008-09-18
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  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      遠藤維
    • Organizer
      2008年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • Place of Presentation
      旭川工業高等専門学校, 旭川市
    • Year and Date
      2008-09-06
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      川口敬介
    • Organizer
      2008年度精密工学会北海道支部学術講演会
    • Place of Presentation
      旭川工業高等専門学校, 旭川市
    • Year and Date
      2008-09-06
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  • [Presentation] An Optimization-based Approach for Grasp Posture Generation of Digital Hand2008

    • Author(s)
      Yui Endo
    • Organizer
      2008 ASME International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference
    • Place of Presentation
      N. Y. Marriot at Brooklyn Bridge, New York City, U.S.A.
    • Year and Date
      2008-08-06
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  • [Presentation] Applying user interface-operable 3D digital prototypes to hum an-centered design of information appliances2008

    • Author(s)
      Satoshi Kanai
    • Organizer
      2008 ASME International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference
    • Place of Presentation
      N.Y. Marriot at Brooklyn Bridge, New York City, U.S.A.
    • Year and Date
      2008-08-06
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  • [Presentation] Optimization-Based Grasp Posture Generation Method of Digital Hand for Virtual Ergonomics Assessment2008

    • Author(s)
      Yui Endo
    • Organizer
      2008 Digital Human Modeling for Design and Engineering Conference
    • Place of Presentation
      Sheraton Station Square, Pittsburgh, U.S.A.
    • Year and Date
      2008-06-18
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  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      遠藤 維
    • Organizer
      2008年 精密工学会 春季大会 学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県,川崎市,明治大学生田キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-18
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  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      川口 敬介
    • Organizer
      2008年 精密工学会 春季大会 卒業研究開表会
    • Place of Presentation
      神奈川県,川崎市,明治大学生田キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-17
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  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      遠藤 維
    • Organizer
      2007年 精密工学会 秋季大会 学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道,旭川市,旭川ときわ市民ホール
    • Year and Date
      2007-09-13
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Virtual Ergonomic Assessment on Handheld Products based on Virtual Grasping by Digital Hand2007

    • Author(s)
      Yui Endo
    • Organizer
      2007 Digital Human Modeling for Design and Engineering Conference
    • Place of Presentation
      米国,シアトル,ワシントン大学
    • Year and Date
      2007-06-12
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      2007 Annual Research Report
  • [Book] デジタルスタイルデザイン(共著)2008

    • Author(s)
      金井理
    • Publisher
      海文堂
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      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

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

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      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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