2018 Fiscal Year Annual Research Report
手形状と内力の変化がもたらす手首表面の凹凸変化現象の解明と装着型デバイスへの応用
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18H03272
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
福井 類 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (80607416)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ウェアラブルデバイス / ユーザインタフェース / 手首凹凸 / 腕時計型デバイス / 筋電位センサ / 多関節バンド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では装着型情報端末のユーザインタフェースおよび手指の動き分析による日常の行動計測手段を実現することを念頭に，腕時計のように手首に装着するだけで手形状と内力（力の入れ具合）を同時に認識可能なデバイスの実現を目指している．
本年度は手首凹凸を距離センサアレイで計測することによって，手形状のみならず力の入れ具合まで認識できる手首装着型のデバイスを実現するためには，まず様々な手形状および力の入れ具合における手首凹凸の変化の観察を行った。
具体的には，先行研究で開発した手首凹凸計測デバイスと市販の生体計測システムであるbiosignals pluxの筋電センサを用いて，手形状や力の入れ具合を様々に変化させた状態で，筋電と手首凹凸がセットとなったデータセットを取得可能なシステムを構築した。
このシステムによりデータを取得し，手形状，力の入れ具合，手首凹凸の３つが相互にどのような関係を持って変化をするのかを明らかにすることを試みた．
結論として，力の入れ具合に応じて手首凹凸は変化するものの，これまでの手形状のように手首凹凸より抽出した特徴量は単調に増加したり，減少したりするのではなく，複雑な変化をすることが明らかになった。これは力の入れ具合の認識が各個人によって異なるためだと考えられ，さらなる分析が必要である。
また手首凹凸を頑健に計測するために，これまでの柔軟バンド構造とは異なる多関節バンド構造の手首凹凸計測デバイスの試作も開始した。柔軟バンドから硬質多関節バンドにすることで，バンドの折れ角度を知ることが可能になり，すなわちデバイスの装着状態を知ることができるというメリットが期待されるが，その効果の検証については今後の課題である。
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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
当初の予定通り必要なデータを取得する基本的なシステムは構築することができた。また力の入れ具合と手首凹凸の変化には，何かしらの対応関係が見られるものの，手形状と手首凹凸の関係ほどにシンプルな対応ではないことが明らかになった。これは当初から予想されたことであり，研究課題が明確になったという意味では，大きな進展であると言える。
また，次年度以降に予定していた，新規デバイスの開発に関しては，少し前倒しで着手できたことから，おおむね順調な進展だと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
力の入れ具合に応じた手首凹凸変化について，更なる分析を進める。
特に実験協力者の数を増やし，被験者に応じてどのような変化傾向があるかなどを掴む。
また今年度，前倒しで開発に着手できた多関節型の新型デバイスの開発に本格的に取り組む。
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Research Products
(1 results)
