2019 Fiscal Year Final Research Report
Development of Wearable Non-invasive Biological Control Systems Monitoring Devices
Project/Area Number |
16K06205
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Research Field |
Intelligent mechanics/Mechanical systems
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Research Institution | Ibaraki National College of Technology |
Principal Investigator |
KIKUCHI Makoto 茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 教授 (20270217)
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Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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Keywords | 生体制御系 / モニタリング / ニューラルネットワーク / システム同定 / モデリング |
Outline of Final Research Achievements |
While the paradigm shift of wearable technology progressed, this research aimed to develop a wearable non-invasive biological control system monitoring device for health management. In the development, we proposed and verified an algorithm for estimating significant physical quantities that characterize the functions of biological control systems such as delay time and time constant of the musculoskeletal system and nervous system in a short time, and extracted the problems. The newly proposed estimation method is a hybrid method that supplements the conventional parametric identification method with CNNs (Convolutional Neural Networks). Also, in the research, it was shown that the knowledge obtained this time is one of the technologies that contribute to the performance improvement, downsizing, and cost reduction of the estimation device. We also pointed out the problem of this estimation method and showed that its application field is limited.
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Free Research Field |
制御工学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の成果は健康管理を目的としたウェアラブル非侵襲型生体制御系モニタリング装置に限らず、モデルベースでシステム同定を行う信号処理系に共通して応用することが可能であると考えられる。ものづくりをハードウエア、ソフトウエアと大別して、さらにソフトウエアをプログラミング技術とアルゴリズム開発に分けた場合、ものづくりの核となる技術の1つを提供したという点では社会的な意義があり、ものづくり全般に波及効果が期待できる。また、システム同定を実用面に応用するという観点から言えば、学術的な正確さと工業的な実用性の双方を鑑みた選択肢の一つを提供したという意味で学術的及び社会的な意義があると考えられる。
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