2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Fingertip Touch Force Estimation Method using a High-Accuracy Hand Motion Capture System
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16K00226
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
藤原 克哉 秋田大学, 理工学研究科, 講師 (80333128)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水戸部 一孝 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (60282159)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 接触センシング処理 / モーションキャプチャ / 人間情報工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
作業療法分野における巧緻動作検査では、高次脳機能疾患やその他疾患の検査感度を向上させるために、作業中の手指の位置姿勢や接触力を測定し、巧緻動作そのものを評価する手法が求められている。しかしながら、手指と対象物の間に圧力を計測するセンサーを挟む従来型の接触力測定法では、指先の繊細な感覚を阻害してしまい、直接触れる条件とは異質の作業となり、動作そのものに大きな影響を及ぼす問題があった。
本研究では、指と物体の間に何も挟まずに接触力を測るために、指先と対象物の精確な位置がわかれば、接触力の変化による指先の歪みをその位置情報として計測できる実験結果を応用し、空間分解能4μmの高精度な手指用モーションキャプチャ装置を用いて手指の位置姿勢を測定し、位置情報から接触力を推定するアルゴリズムを構築した。本研究の実験環境として、初年度に仕様を確定させ製作した力覚センサを用いて、高分解能の手指用モーションキャプチャ装置とこの力覚センサを組み合わせた実験系を構築した。高分解能の手指用モーションキャプチャ装置と力覚センサの計測データを同期して用いるが、早い手指動作の計測と分析においてはより高精度の同期が求められる。双方の計測データの同期を高精度にとる作業に時間と手間がかかる問題が明らかになったため、同期の自動化・省力化の手法を新たに考案し実現した。
また、巧緻動作検査への応用については、ペンで図形を描く課題を用いた検査手法と検査装置を考案し、健常高齢者群と軽度認知障害疑い高齢者群に適用した実験結果の分析から、両者の特徴を複数の指標で示せることを確認した。
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Research Products
(8 results)
