Study of change mechanism of gait by mutual imitation and the application for training technology
| Project/Area Number |
23K21868
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| Project/Area Number (Other) |
21H03857 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
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| Research Institution | Bunkyo University |
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Principal Investigator |
武藤 剛 文教大学, 情報学部, 教授 (50433701)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 欣也 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30209051)
武藤 ゆみ子 玉川大学, 脳科学研究所, 准教授 (30614614)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | Imitation / Gait / Posture / Aging / Mixed Reality / Mutual Imitation / Body Image / Objective Self-Awareness |
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| Outline of Research at the Start |
発達心理学等の領域では，人が新たな機能を獲得するためには，学習者が随伴的に規範動作を模倣するだけではなく，規範動作自体も積極的に学習者を模倣する「相互模倣」が重要であることが指摘されている．本研究では，高齢者の「歩容」に注目し，認知を伴わない外因性の変化プロセスと外部環境の認知に基づく内因性の変化プロセスからなる加齢変化した歩容が，規範歩容モデルとの相互模倣により変容してゆくメカニズムの神経心理学的な数理モデルを新たに構築し，実験によってその妥当性や適切なパラメ－タを検討する．さらに，得られたモデルに基づく歩容改善訓練の支援装置を実際に制作し，その効果の実験的検証を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
発達心理学等の領域では，人が新たな機能を獲得するためには，学習者が随伴的に規範動作を模倣するだけではなく，規範動作自体も積極的に学習者を模倣する「相互模倣」が重要であることが指摘されている．相互模倣による機能獲得の概念は，加齢によって様々な身体的制約を受ける高齢者に個人適応した機能回復訓練を実現する上でも有効と期待されるが，機能回復訓練を支援する機器の設計論として検討されてこなかった．本研究では，高齢者の「歩容」に注目し，それが規範歩容モデルとの相互模倣により変容してゆくメカニズムの神経心理学的な数理モデルを新たに構築し，それを用いた実験を通して，歩行姿勢の補正支援技術としてのその有効性を明らかにすることを目的としている．
2023年度では，これまでに作成した自己歩容への客体的な視認を通して自身に内在する規範歩容のイメージとの比較をリアルタイムで行いながら自身の歩容を補正できる自己歩容提示システムを用いて，健康高齢者を対象とした動作実験を進めた．その結果，健康高齢者の歩行姿勢を改善させた事例を確認することができた．このことから，我々の提案する自己歩容提示システムが，若年者だけでなく，高齢者の転倒リスク低減を目的とした，歩行姿勢の安定化の支援手法として有効である可能性を示した．しかし，同システムのインタラクション機能に関し，健康高齢者を対象としたパラメータを補正する必要があることが判明し，そのための作業を開始した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまでに作成した自己歩容提示システムを用いた若年者を対象とした動作実験の追実験と，健康高齢者を対象とした歩容計測実験を予定通り実施することができた．しかし，得られたデータより，健康高齢者の歩容に対応したシステムへの改良が必要となったため，そのための装置の補正が必要となり，やや遅延が生じている．
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| Strategy for Future Research Activity |
健康高齢者の歩容に対応した，自己歩容提示システムの改良を進め，改めて健康高齢者を対象とした有用性評価実験を進め，同システムの完成を目指す．
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
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[Presentation] Walking Posture Correction Using Mixed Reality for Self Visualization2023
Author(s)
Muto, Y, Kasuya, J., Oshiba, M.,Yamada, R.,Suzuki, Y.,Hagiwara, M.,Muto, T.
Organizer
HCII2023
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