布品質特性から誘発される手指動き特徴量の抽出と高精度仮想立体裁断システムへの応用
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21K02104
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 08030:Family and consumer sciences, and culture and living-related
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| Research Institution | Nagano National College of Technology |
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Principal Investigator |
召田 優子 長野工業高等専門学校, 情報エレクトロニクス系, 准教授 (20757893)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2023: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2022: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | 手指動作解析 / 仮想立体裁断 / 布モデル操作 / モーションキャプチャ / 動作解析 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，遠隔による高精度な衣服作成システムを実現するため，布の微細な品質特性に呼応する微細な手，指，腕の動作を衣服作成のためのフィードバック制御情報として定量化することを目的とする．
布操作には，布の材質などの影響により伸縮変動が伴うことから，手，指，腕の動きに微細な動作制御が必要となる．この時の手指などの動作特徴量を明らかにし，定量化するとともに，その定量情報から人工知能により布操作のシーケンス制御につなげることで，仮想空間上での高精度な衣服モデル作成を実現することが可能となる．これにより，個々の体型にカスタマイズした衣服創出やバイタル衣服センサへの活用展開なども期待できる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は，実際に布を扱っている際の指の動きを取得し，傾向を見た．
今回は布を扱う操作のうち布を留める操作に着目し，データを取得した．留める操作を4パターンに絞りそれぞれの指の動きを測定・観測し傾向を見た．立体裁断で行われるであろう留める際の動作および今までの本研究で行ってきた本研究の仮想立体裁断で行われている留める操作の動作を解析するために，留める操作のパターンは以下の4つのパターンとした．（1）空中にて布を放す動作をイメージして手指を動かす，（2）実際に持っている布を放す，（3）実際に持っている布を折り目をつける動作をした後に放す，（4）持っている布に折り目を作ったのちに人台に布を留める動作である．いずれも布をつかんだ後これらの動作を行った．被験者は5名であり，1パターンにつき3回データを取得した．動作を行う際に時間制限は設けず，使用する指の指定も行わなかった．取得するデータは各指の第2関節と第3関節の曲げ量である（第1関節は使用したデータグローブの仕様上，取得できなかった）．
取得した各指の曲げデータの結果，ほとんどの指で共通する傾向を見つけることができなかった．ただし，動作（2）～（4）の人差し指の第3関節データにおいてつまむ瞬間に急に曲げ量が大きくなる（指がより曲がっている）という特徴的な波形を観測する事ができた．（2）～（4）は実際に布を使った時の動作であり，その後の動作にかかわらずこのような特徴を観測する事ができた．つまむ動作において布の有無により特徴的な変化が出現する可能性がある．
今後はさらに細かくデータを分析し，他の指においても特徴量の抽出を行っていきたい．そのためにも被験者を増やしデーター量を確保する必要がある．さらに今回は曲げデータのみの結果となっているが，今後は動画なども撮影し，データと実際の動作を見比べて特徴量の抽出を行う予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
動作解析において，まだ細かく分析できていない点が挙げられる．人差し指において，特徴となり得る傾向を見つけることができたためそれを着眼点として他の指でもデータを整理し共通する傾向を見つけていく予定である．
現在指の動作を取得するために使用しているデーターグローブでは第1関節のデータを取得できない上に指間の開きのデータも取得できない．そのため，第1関節の動きや指間の動きを観測できる装置を購入し，より詳細なデータを取得する．
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| Strategy for Future Research Activity |
・被験者，動作パターンを増やし，それぞれの指の動きの傾向を観測する．
・より詳細な手指の動きのデータを取得可能なセンサを購入し，データを取得する
・特徴量を抽出した後，一連の動作から動作目的を推定する人工知能を開発する．
・放す動作をより細かく分析し，その結果得られた特徴量に関して学会で発表する．
・放す動作以外の動作を分析し，その結果も学会で発表する．また，それの成果をまとめて論文を出す準備を行う．
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
