Gripping the hovering drone strap stabilizes the child's posture
| Project/Area Number |
19K21781
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 9:Education and related fields
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| Research Institution | Prefectural University of Hiroshima |
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Principal Investigator |
島谷 康司 県立広島大学, 保健福祉学部(三原キャンパス), 教授 (00433384)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島 圭介 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50649754)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 姿勢制御 / Drone / ゆらぎ / 指先感覚入力 / 風船 / Light Touch現象 / 歩行支援 / Light touch / 風船把持 / 不安定 / 特別支援学校 / 立位歩行支援 / 発達障がい児 / ドローン / 子ども / 不安定歩行 / 姿勢動揺評価 / 姿勢制御支援 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，Droneの紐を把持することによって子どもの姿勢制御能力を評価・支援するために，紐を把持した指先への体性感覚情報の“揺らぎ”解析や指先で把持したDroneによって起こるヒトの身体動揺とDroneの動態解析からDrone型立位姿勢制御モデルを構築し，その機序を解明する．また，子どもの歩行の不安定性に対する確立した歩行評価・支援方法が存在しないことから，Drone型立位姿勢制御モデルに基づいた姿勢制御支援システムを開発する．不安定姿勢制御の子どもに対する世界初のDrone型立位姿勢制御支援システムの構築を目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの我々の研究（挑戦的萌芽研究：16K13074）では、風船の挙動がどのように制御の複雑性を高めているかは明らかになっておらず、姿勢制御の重要な役割を果たしている筋骨格モデルを用いた筋の活動状態の推定はできていなかった。本研究では、浮遊風船の揺らぎの周波数を制御するなどによってヒトの立位状態に及ぼす影響を検証した。方法は、まず力覚センサを利用して紐を引っ張る力をセンシングした状態で静止立位制御戦略を検証し、さらに、浮遊する風船にかえてホバリングするDroneから垂れる紐を保持し、Droneによる揺らぎが静止立位姿勢制御に与える影響について検証した。
Drone（力点）と指先（作用点）との関係性（指先への力覚提示）が身体動揺に及ぼす影響を、①力覚の方向および②力点-作用点距離の違いから検証した。対象は、健常若年成人5名とした。①指先への力覚提示は、サーボモーター付きボビンを自作し、5ｇの力で上方向もしくは下方向に引っ張る条件、5ｇの錘を糸につるした条件、5ｇの浮力をもつ風船把持条件の4条件とした。姿勢動揺計測には、フォースプレート（TF-3040、テック技研社製、サンプリング周波数：5kHz）2 台を用いた。被験者には、隙間なく並べた2台のフォースプレート上に、目を閉じた状態でタンデム立位をとらせた。結果、力覚提示の方向にかかわらず、牽引力を指先に加えることによって姿勢動揺が低減する可能性が示唆された。さらに、②力点-作用点距離提示は、距離なし条件（5ｇ物体を把持）、短距離（50cm糸を付けた5gの錘もしくは浮力をもつ風船）、長距離（100cm糸を付けた5gの錘もしくは浮力をもつ風船）の5条件とした。計測方法は力覚提示の実験と同様とした。結果、50㎝の2条件の姿勢動揺が低減したことから、適度な距離の力覚提示が姿勢制御に好影響を及ぼす可能性が示唆された。
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Report
(5 results)
Research Products
(8 results)
