2007 Fiscal Year Annual Research Report
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17560397
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
後藤 聡 Saga University, 理工学部, 教授 (20225650)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉 剛直 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 准教授 (00274580)
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| Keywords | 運動障害者 / 食事動作支援 / 支援ロボット / ロボット制御 / 軌道生成 / 画像処理 / 意志抽出 / 眼電図 |
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| Research Abstract |
食事動作支援ロボットを利用する際には、食事を摂る前に、スプーン先端位置と食事の皿の位置の相対関係を検知する必要がある。さらに、眼電図を用いてヒトの意志を抽出する際に、眼電図は利用者毎に、また同一の利用者でも利用者の状態によって波形がる異なるため、閾値を調整する必要がある。そこで、画像情報を用いて皿の中にあるスプーンですくうべき食事の位置および利用者の口の位置を検出する位置キャリブレーションのアルゴリズム開発と、眼電図の閾値を調整する眼電図キャリブレーションの自動化アルゴリズムの開発を行った。
画像情報を用いた位置キャリブレーションのアルゴリズム開発においては、皿の中の食事の位置の検出と、利用者の口の位置の検出にそれぞれUSBカメラとWebカメラの2台のカメラを用い、皿の位置と口の位置の抽出には、参照する画像を入力画像に重ね合わせることで、対象とする領域が存在するかを調べるテンプレートマッチングを用いた。さらに、皿の中の食事の位置は、食事と皿との違いを色情報で識別し、食事位置の右上をスプーンですくうべき位置と判定した。
眼電図キャリブレーションの自動化アルゴリズムでは、あらかじめ、複数の被験者で、皿の位置を判定する閾値を設定しておき、利用者が食事動作支援ロボットを利用するときに、指定された皿を注視し、眼電図により指定された皿が判定できるように、閾値を調整する。これを、指定された皿を正確に判定できるまで繰り返すことで、眼電図キャリブレーションの自動化を行った。
開発した位置キャリブレーションと眼電図キャリブレーションにより、食事動作支援ロボットで利用者ごとに適切に食事動作を支援することが可能となる。
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