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Study on muscle kinesthetic sense mechanism in limbs' operations with applications to driving interface control systems

Research Project

Project/Area Number 25330321
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Kansei informatics
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

TANAKA Yoshiyuki  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (40336920)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2015: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2014: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywords筋運動感覚特性 / 筋運動インピーダンス特性 / 多肢協調制御 / 自動車操縦シミュレータ
Outline of Final Research Achievements

The new 4-DOF driving simulator using robotic technology was developed, and the properties of human force perception in driving operations were measured in considerations of human motor properties. The experimental results demonstrated that the force magnitude in steering by the arms was 30 % smaller than one in pedaling by the leg even where the perceived values in both operations were same. Furthermore, a multi-input-typed computational model for human force perception in pedaling was proposed, which can successfully estimate a perceiving force magnitude for the reaction force and leg posture, and the effect of the modification of reaction force using the perception model was confirmed in the force tracking control test by the leg.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Vehicle Active Steering Control System Based on Human Impedance Properties of the Arms2014

    • Author(s)
      Yoshiyuki TANAKA, Naoki YAMADA, T. TSUJI, and Takamasa SUETOMI
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems

      Volume: 15 Issue: 4 Pages: 1758-1769

    • DOI

      10.1109/tits.2014.2312458

    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Human muscular mobility ellipsoid: End-point acceleration manipulability measure in fast motion of human upper arm2014

    • Author(s)
      Kohji OHTA, Yoshiyuki TANAKA, Isao KAWATE, T. TSUJI
    • Journal Title

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      Volume: 9 Issue: 3 Pages: 14-00207-14-00207

    • DOI

      10.1299/jbse.14-00207

    • NAID

      130004691139

    • ISSN
      1880-9863
    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Analysis of Operational Comfort in Manual Tasks Using Human Force Manipulability Measure2014

    • Author(s)
      Yoshiyuki TANAKA, K. NISHIKAWA, Naoki YAMADA, T. TSUJI
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Haptics

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 8-19

    • DOI

      10.1109/toh.2014.2371025

    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ステアリング操舵における反力知覚特性と左右手先力の解析評価2016

    • Author(s)
      古賀 勇雅,岡野 任記,田邊 周平,田中 良幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜,横浜市
    • Year and Date
      2016-06-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 操縦姿勢による筋感覚特性の定量化と力学的解析2016

    • Author(s)
      佐藤 彰剛,川口 智大,田中 良幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜,横浜市
    • Year and Date
      2016-06-08
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 自動車操縦タスクにおけるドライバーの筋骨格系に関する感覚・運動特性の解析評価と応用2015

    • Author(s)
      田邉 周平,古賀 勇雅,田中 良幸
    • Organizer
      自動車技術会2015秋季大会産学ポスターセッション
    • Place of Presentation
      西日本総合展示場,北九州市
    • Year and Date
      2015-10-14
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 自動車ペダル操縦インタフェース装置を用いた下肢の反力知覚特性の解析評価2015

    • Author(s)
      田邉 周平,古賀 勇雅,岡野 任記,田中 良幸
    • Organizer
      日本機械学会九州支部長崎講演会2015
    • Place of Presentation
      長崎大学,長崎市
    • Year and Date
      2015-09-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a Robotic Evaluation System for the Ability of Proprioceptive Sensation in Slow Hand Motion2015

    • Author(s)
      Yoshiyuki TANAKA, Genki MIZOE, Tomohiro KAWAGUCHI
    • Organizer
      37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • Place of Presentation
      Milan, Italy
    • Year and Date
      2015-08-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 自動車操縦インタフェース操作時の人間特性計測2015

    • Author(s)
      岡野任記,田邊周平,田中良幸
    • Organizer
      (社)日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • Place of Presentation
      京都市・京都市勧業館「みやこめっせ」
    • Year and Date
      2015-05-17 – 2015-05-19
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 双腕による目標追従タスクにおける左右差の解析評価2015

    • Author(s)
      川口智大,田中良幸
    • Organizer
      (社)日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • Place of Presentation
      京都市・京都市勧業館「みやこめっせ」
    • Year and Date
      2015-05-17 – 2015-05-19
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 自動車操縦インタフェース操作時の人間特性計測2015

    • Author(s)
      岡野 任記,田邉 周平,田中 良幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • Place of Presentation
      京都市勧業館みやこめっせ,京都市
    • Year and Date
      2015-05-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 双腕動作における感覚・運動特性の解析評価2015

    • Author(s)
      川口 智大,田中 良幸
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • Place of Presentation
      京都市勧業館みやこめっせ,京都市
    • Year and Date
      2015-05-17
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋感覚診断支援システムの開発2015

    • Author(s)
      溝江元気,田中良幸
    • Organizer
      (社)日本機械学会 九州学生会 第46 回卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      北九州市・北九州工業専門学校
    • Year and Date
      2015-03-03
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] ドライビングシュミレータによるステアリング操作時の人間特性測定2015

    • Author(s)
      岡野任記,田邊周平,田中良幸
    • Organizer
      (社)日本機械学会 九州学生会 第46 回卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      北九州市・北九州工業専門学校
    • Year and Date
      2015-03-03
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 双腕動作による感覚・運動訓練支援システムの開発2015

    • Author(s)
      川口智大,田中良幸
    • Organizer
      (社)日本機械学会 九州学生会 第46 回卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      北九州市・北九州工業専門学校
    • Year and Date
      2015-03-03
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 下肢姿勢に対するペダル操作時の反力知覚特性のモデリング2014

    • Author(s)
      田邉 周平,岡野 任記,田中 良幸
    • Organizer
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 SSI2014
    • Place of Presentation
      岡山市・岡山大学(津島キャンパス)
    • Year and Date
      2014-11-21 – 2014-11-23
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 筋感覚・運動特性のモデリングとマン・マシンシステムへのインテグレーション

    • Author(s)
      松永悠聖,山地弘譜,林 優佑
    • Organizer
      第32回計測自動制御学会九州支部学術講演会(第11回学生交流会)
    • Place of Presentation
      長崎大学(長崎市文教町)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 生体感覚・運動特性を組み込んだ自動車操縦システム

    • Author(s)
      山地 弘譜,田中 良幸
    • Organizer
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2013
    • Place of Presentation
      ピアザ淡海 (滋賀県大津市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 随意運動制御メカニズムに基づく感覚運動機能の評価訓練支援システム

    • Author(s)
      松永 悠聖,田中 良幸
    • Organizer
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2013
    • Place of Presentation
      ピアザ淡海 (滋賀県大津市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Remarks] 長崎大学大学院工学研究科 田中良幸研究室HP

    • URL

      http://hms.mech.nagasaki-u.ac.jp

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 長崎大学工学研究科 田中良幸研究室HP

    • URL

      http://hms.mech.nagasaki-u.ac.jp/

    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Remarks] 長崎大学大学院工学研究科 (工学部機械工学コース) 田中良幸研究室ホームページ

    • URL

      http://hms.mech.nagasaki-u.ac.jp/

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      2013 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 筋感覚測定評価装置及び方法2015

    • Inventor(s)
      田中 良幸
    • Industrial Property Rights Holder
      田中 良幸
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2015-08-22
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      2015 Annual Research Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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