| Project/Area Number |
21H03525
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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 61050:Intelligent robotics-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
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)
鮎澤 光 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, 上級主任研究員 (60649086)
栗田 雄一 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (80403591)
名倉 武雄 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (90306746)
山田 祥岳 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (60383791)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (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: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
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| Keywords | デジタルヒューマン |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、以下の3つの研究題目からなる。1) 個人別人体ボリュームモデル構築手法の開発：ボディスキャナから得られた個人の人体表皮形状から、CT画像テンプレートを使用して個人の人体ボリュームモデルを構築する。2) 個人別人体力学特性の同定手法の開発：1)より得られた個人の人体ボリュームモデルにもとづき、標準動作の計測データを入力として、個人の人体力学特性を同定する。3) 筋活性度に基づく力知覚量推定手法の開発：自身が発揮する接触力の大きさについて、どのように知覚しているかを、筋活性度を用いてモデル化する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
個人別人体ボリュームモデル構築手法の開発を実施した。本年度は、予めCT検査によって取得された代表被験者の全身の表皮・臓器・骨格がラベル付けされたCT画像セットを、ボクセルの非剛体レジストレーションによって変形させ、別の被験者のCT画像セットにフィットさせる手法を開発した。これにより、被験者の表皮体形の様子から臓器・骨格のボリューム形状を機械学習を用いて推定する手法を開発することが可能となった。また、本手法において必要となる個人別表皮形状を取得するため、3次元ボディスキャナの開発を引き続き実施した。本年度は、昨年度に引き続き複数カメラのグローバル座標系での位置姿勢をより正確に同定するためのキャリブレーション治具の再設計を行うとともに、計測手法の高速化および汎用化を実施した。キャリブレーション治具については、3Dプリンタによる量産を見据え、造形時にサポート材の付与が不要となる形状を設計し、キャリブレーション精度を維持しつつ治具造形の2倍以上の高速化を実現した。計測手法の改善については、カメラデバイスとの通信プロトコルおよび通信データの圧縮手法を見直すことで、通信の安定性を維持しつつ計測時間を従来の1/2程度に高速化させるとともに、より多くのカメラデバイスへの対応を実現した。さらに、筋活性度に基づく力知覚量推定手法の開発については、計算機上に再現された動作中の各時刻の人体姿勢（関節角度セット）および人体への外力から逆動力学解析により筋活性度を自動的に推定する手法の本開発システムへの統合を実現させ、被験者の体表面および動作の計測から人体ボリュームモデル構築、筋骨格モデル構築、動作再現、筋活性度推定までを単一のシステムによって実現することが可能となった。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
