| 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 |
Endo Yui 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 | 人間工学 / CAD / デジタルヒューマン / 力学解析 |
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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 Final Research Achievements |
A study was conducted to develop a method for generating individual human body models that can withstand use in dynamics analysis of body motion. A method was developed to construct an individual human body volume model using a CT image template from an individual's human skin shape obtained from a body scanner. Based on the obtained human body volume model, we also developed a method to identify the human body dynamics properties of an individual using the measurement data of standard movements as input. Furthermore, a whole-body musculoskeletal model of the human body was integrated into the system to estimate the degree of muscle activation during movement.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
従来の逆動力学解析における個人モデル生成では、簡便なモデルスケーリング手法を利用しているために剰余トルクが大きく、解析結果の信頼性を大きく損ねていた。一方、機器の多様化・高精度化にともない、力学解析を利用した人間の負担軽減やパフォーマンスの向上を目指した研究への期待が高まっており、利用される人体モデルの高精度化が急務であった。本研究によって、CTスキャナ等の身体的・導入負担の大きい装置を使用せず、簡便な3次元ボディスキャナから人体ボリュームモデルを構築し、個人の質量特性を明らかにすることが可能となり、その結果、力学解析の精度向上に大きく寄与することができた。
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