2016 Fiscal Year Research-status Report
身体運動の挙動曲面設計論の確立とスキルレベル評価への適用と検証
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16K16328
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| Research Institution | Tokyo University of Technology |
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Principal Investigator |
三橋 郁 東京工科大学, 工学部, 助教 (60553211)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 挙動曲面 / スキルレベル / Microsoft Kinect / 微分幾何学 / 見える化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
身体運動は複数の関節が動くため，その全軌道を一度で視認することは非常に難しく，運動のスキルレベル評価は熟練者に頼らざるを得ない．本研究は，身体運動時の複数の関節軌道を曲面化し，これに力学的要素を埋め込むことで，運動における身体姿勢および力・リズム・タイミングを一度で視認できる挙動曲面の設計論を確立することを目的とする．そこで，視認しやすい挙動曲面の構成と提示と，速度曲面・加速度曲面・推進作用力曲面を提案することにより，身体運動時の挙動曲面の設計論を確立し，熟練者と初心者の挙動曲面を比較して，挙動曲面を総合的に表現することにより，スキルレベルと挙動曲面の相関性を明らかにする．前提条件として，複数関節軌道の挙動曲面の提案と実証は達成済みである．
この前提条件を元に，平成28年度は，１．挙動曲面の設計論の確立および２．スキルレベルと挙動曲面の相関性を明らかにした．１．挙動曲面の設計論の確立は，動作の区切り方，ビデオフレームの区切り方，視認の容易さがある．これらの3つの関連性を確立して，視認できる挙動曲面の構成論を見出すための１(1) 視認しやすい挙動曲面の構成と提示法，および前述の速度・加速度・推進作用力（腕力・脚力など）を曲面にて表現することにより身体運動の挙動軌跡以外の挙動スキルレベル評価基準を確立させる１(2) 速度曲面・加速度曲面・推進作用力曲面の表現法を明らかにした．
さらに，２．スキルレベルと挙動曲面の相関性は，ある特定の動作スキルを取り上げ，このスキルレベルと挙動曲面との間に相関性があることを見出す．平成28年度では，スキルレベルの評価を，事前に熟練者と協議の上，スキルのシーンをフレーム毎に分割して数値化させる準備をした．筋電位計測機器の購入，被験者の募集，重回帰分析の準備がこれらの準備に該当する．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
項目１．挙動曲面の設計論の確立では，視認しやすい挙動曲面の構成と提示法は明らかにし，複数撮影方法を確立することが可能となった．さらに，挙動曲面の詳細内容である速度曲面，加速度曲面，推進作用力曲面の表現方法のプログラムも構築できた．ただし，次年度研究計画予定である項目２．スキルレベルと挙動曲面の相関性を明らかにする段階に至ることができなかったため，今回の区分は「②おおむね順調に進展している」を選択した．
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| Strategy for Future Research Activity |
項目１．挙動曲面の設計論の確立は終了し，速度曲面・加速度曲面の表示を可能にした．しかし，推進力曲面の表示は再検討が必要である．また，項目２．スキルレベルと挙動曲面の相関性のプラットフォームの設置方法が未完成である．現在，①筋電位計測機器の購入選定中であり，②被験者の募集，③重回帰分析の準備を設けている．そこで今後取り組むべき方策は，上記①～③の3点の早急な準備完了，および被験者の挙動データの採取およびデータベース化である．平成29年度は，挙動データの採取と解析を重点的に行う予定である．
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| Causes of Carryover |
挙動曲面評価理論の確立を優先する必要があったため，設備備品および消耗品の購入より，プログラムおよび理論構築を優先することとなった．すなわち，研究自体はプログラムおよびソフトウェア等の研究費を消耗しない形での研究を進めてきた．そこで，平成29年度初頭にて，機材一式を使用する予定である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
6月までに，小型無線多機能センサ筋電アンプセットの購入，データベースを保存するためのNASステーションを購入予定．
さらに，8月までに3次元プリンターを購入予定である．
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