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Study on the real-time lumbar burden measurement system that visualizes the work load and its verifications

Research Project

Project/Area Number 21K11980
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
Research InstitutionUniversity of Miyazaki

Principal Investigator

Tamura Hiroki  宮崎大学, 工学部, 教授 (90334713)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords腰部負担計測 / 生体信号解析 / 腰部疲労度 / 腰痛予防アプリケーション
Outline of Research at the Start

近年、農業労働者の身体的負担を軽減する、いわゆる軽労化に注目が集まっている。軽労化のために様々な技術開発が行われ、身体的動作を補助する農業用アシストスーツも軽労化のための技術の一つである。アシストスーツは様々なものが開発されているが、アシストスーツを装着することによってどの程度農作業中の身体的負担が減少したのかということを数値化して評価する方法は確立されていない。本研究では、腰部における疲労具合(腰部疲労度)を定量的に評価する方法を開発し、その結果を他の生体信号(心拍、SpO2)と組み合わせて用いて客観的にアシストスーツなどの補助装置を定量的に評価する方法論を確立することを目的としている。

Outline of Final Research Achievements

The aim of this research is to estimate body posture, calculate the pressure exerted on the lower back, and assess the risk of lower back pain using a portable device like a smartphone. As part of this project, we developed a smartphone application that fulfills these research objectives. The application has the following features: 1)It quantifies the risk of lower back pain using the smartphone’s sensor. 2)It provides voice instructions based on the calculated risk of lower back pain and displays a graph for easier visual comprehension. 3)It allows users to initiate measurements and control the presence or absence of heavy objects via voice commands. 4)It enables users to adjust the numerical values post-measurement and recalculate the risk of lower back pain if the actual positions of the arms and legs differ from the measured ones.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発したアプリケーションを用いて、工場現場及び介護現場の実フィールドで計測実験を行っている。開発したアプリケーションは、実フィールドでも準リアルタイムで腰痛リスクを計測ができ、また、ヒトの主観的な腰部疲労度と同じ傾向の腰痛リスクの数値を算出できていることを実験結果からわかっている。これらのことより、本研究の成果は実際の社会で実用化可能な技術である。さらに、労働負荷を低減することは労働改善をする上で重要な項目であり、働き方の改善にも繋がる。これらのことより、腰痛リスクを比較的簡便に数値化でき、またその数値を用いて音声ガイドや可視化できる技術は、社会的意義が大きい研究成果であると言える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 Other

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] Advancements in Real-Time Biomechanical Analysis of Lumbar Burden Utilizing Stereoscope2024

    • Author(s)
      Taufik Hidayat Soesilo,Praveen Nuwantha Gunaratne,Hiroki Tamura
    • Organizer
      The 2024 International Conference on Artificial Life and Robotics
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Verification Experiments on the Lower Back Burden caused by Posture and Environment during Lifting Operations2024

    • Author(s)
      Tomoka Kimura, Yutaro Fujino, Sachiko Kido,Praveen Nuwantha Gunaratne,Hiroki Tamura
    • Organizer
      The 2022 International Conference on Artificial Life and Robotics
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Smartphone Application for Calculating the Low Back Pain Risk2024

    • Author(s)
      Seigo Imura,Praveen Nuwantha Gunaratne,Hiroki Tamura
    • Organizer
      The 2022 International Conference on Artificial Life and Robotics
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Feasibility Study on Methods to Measure the Strain on Young Children's Bodies2024

    • Author(s)
      Sachiko Kido,Praveen Nuwantha Gunaratne,Hiroki Tamur
    • Organizer
      The 2022 International Conference on Artificial Life and Robotics
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] スマートフォンとウェアラブルデバイスを用いた腰痛予防デジタルヘルスアプリ

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=Nqn84FVYK4M

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report 2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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