Online motor sensation communication based on the motor command estimation and force/haptic feedback using a digital human model
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21H01292
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
栗田 雄一 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (80403591)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 維 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (40599073)
丸山 翼 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (50817161)
多田 充徳 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究チーム長 (70392628)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | 運動感覚伝送 / 力覚 / 人体モデル / 運動感覚 / モジュール開発 / パーソナライズ / 感覚伝送 |
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| Outline of Research at the Start |
視覚や聴覚に関する情報伝達技術は完成度が高まっている一方で，身体運動に伴う感覚を伝送する技術は未熟な点も多い．本研究は，「筋骨格系の個人差を考慮した情報伝達が，運動感覚の伝達の質を高める」という仮説をたて，筋活性度の伝達と力覚提示デバイスを利用した運動のアシストまたはレジスト技術の構築を通じて，無線運動計測と全身筋骨格モデルによるリアルタイム筋活性度推定，力覚フィードバックをシームレスに統合した，オンライン運動感覚伝送システムの開発，およびその効果検証を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では無線運動計測と全身筋骨格モデルによるリアルタイム筋活性度推定ならびに力覚提示技術をシームレスに統合したオンライン運動感覚伝送システムの開発、およびその効果検証を行うことを目的としており、A-1：無線IMUモジュールと人体モデルの接続によるリアルタイム全身運動計測、A-2：個人の力学特性反映した人体モデルの構築とリアルタイム筋活性度推定、B-1：無線介入モジュールによる道具操作感の改変、B-2：無線介入モジュールと運動アシスト機器による運動感覚の伝達の４項目について取り組んでいる。
２０２２年度は次の研究に取り組んだ。A-1 無線IMUモジュールと人体モデルの接続によるリアルタイム全身運動計測 については、無線IMUモジュール開発ならびに無線介入制御モジュールの開発をすすめ、運動情報の人体モデルへのリアルタイム入力技術開発についても入力する運動情報の仕様を決定し開発をすすめた。A-2 個人の力学特性を反映した人体モデルの構築とリアルタイム筋活性度推定 については、人体モデルの個人チューニング技術の開発のための個人モデル構築をすすめた。B-1 無線介入モジュールによる道具操作感の改変については、主観的力感覚が外部からの刺激によってどのように影響を受けるかについて調査した。B-2 無線介入モジュールと運動アシスト機器による運動感覚の伝達については、運動アシスト機器による階段降段感覚の提示アルゴリズムを開発しプロトタイプを実装した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
A-1：無線IMUモジュールと人体モデルの接続によるリアルタイム全身運動計測、A-2：個人の力学特性を反映した人体モデルの構築とリアルタイム筋活性度推定、B-1：無線介入モジュールによ る道具操作感の改変、B-2：無線介入モジュールと運動アシスト機器による運動感覚の伝達の４項目について、当初の予定通りの取り組みを実施できており、おおむね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
２０２３年度も、引き続きA-1, A-2, B-1, B-2 の各項目について研究を進める。A-1項目においては、無線IMUモジュール開発，運動情報の人体モデルへのリアルタイム入力技術開発、A-2項目においては、人体モデルの個人チューニング技術の開発と筋活性度のリアルタイム推定技術の開発、B-1項目においては、外部刺激の制御による操作感、運動感覚の改変、B-2項目ににおいては、力覚フィードバックによる運動感覚伝達機器の開発と評価を、研究分担者と連携して進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(26 results)
