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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Development of analysis method for identifying muscle/brain activation state to clarify the human cognitive ability for work dynamic characteristics

Research Project

Project/Area Number 18K04063
Research InstitutionDoshisha University

Principal Investigator

積際 徹  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (90362912)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsロボット / 人間-機械協調系 / ロボットの運動制御 / マンマシンインターフェース / 脳機能解析
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、人間が行う運動に伴う筋肉や脳機能の賦活状態、生体・生理情報に関わる解析結果と、位置・力情報などの運動に関わるデータについて相互的に解析することにより、作業対象が有する動特性や動作特性に対する人間の認知能力・認知特性を明らかにする解析手法の創成である。提案解析手法により得られる成果は、力学的な相互作用を伴う作業の動特性・動作特性の調整や設計を定量的に実現するための有益な基盤情報になり得ると考えられる。これらの基盤情報は、“ヒトを主体とするものづくり”を支える上で有用であり、人間が扱いやすく、操作しやすい機器やロボット、操作インターフェースの設計・調整に役立つことが期待される。
そこで本研究では、作業対象の動特性(慣性、粘性、剛性)や、摩擦特性を伴う作業や運動に関する人間の応答について、光トポグラフィ装置(fNIRS)、筋電計測装置、三次元位置計測装置、力覚センサ等を用いて、人間の脳や筋の賦活状態、運動データ、生体・生理情報を計測する実験を実施し、得られたデータの解析・評価手法の検討を行った。
本年度(2020年度)の研究成果は、種々の動特性や動作特性を有する作業を対象として実験を行い、昨年度までに開発した解析手法を用いてデータ解析を実施したことに加えて、人間の応答特性や運動データ、生体情報についての評価を行い、提案解析手法の有用性、ならびに、様々な知見を明らかにしたことである。

  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] 歩行車の動特性が被歩行補助者の筋活動に与える影響に関する一考察2021

    • Author(s)
      渡部 竣, 積際 徹, 横川 隆一
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 87 Pages: p. 20-00402

    • DOI

      10.1299/transjsme.20-00402

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 大脳皮質・筋活動解析に基づく人間-ロボット協調作業系におけるインピーダンス特性評価2020

    • Author(s)
      東 悠介,積際 徹,横川 隆一
    • Organizer
      第38回 日本ロボット学会 学術講演会
  • [Presentation] 円筒型可変アドミッタンス機構を用いたロボットの運動制御に関する安定解析2020

    • Author(s)
      西原 由佳,積際 徹,横川 隆一
    • Organizer
      第38回 日本ロボット学会 学術講演会
  • [Presentation] 可変アドミッタンス制御を実現する力覚情報調節機構の開発2020

    • Author(s)
      伊藤 大樹,積際 徹,横川 隆一
    • Organizer
      第38回 日本ロボット学会 学術講演会
  • [Presentation] リアルタイム筋収縮提示システムを用いたペダリング動作時における下肢筋群収縮解析2020

    • Author(s)
      野田 大介,積際 徹,横川 隆一
    • Organizer
      第41回バイオメカニズム学術講演会
  • [Presentation] 協調運搬作業時におけるリーダ・フォロワの役割が脳活動及び運動に与える影響2020

    • Author(s)
      青木 宏充,積際 徹,横川 隆一
    • Organizer
      第41回バイオメカニズム学術講演会
  • [Presentation] Gait Analysis of Walking Locomotion Enhanced by an Impedance-Controlled Gait-Aid Walker-Type Robot2020

    • Author(s)
      Shun Watanabe, Toru Tsumugiwa, Ryuichi Yokogawa
    • Organizer
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration
  • [Presentation] Muscle and Brain Activations in Cylindrical Rotary Controller Manipulation with Index Finger and Thumb2020

    • Author(s)
      Rio Okatani, Toru Tsumugiwa, Ryuichi Yokogawa, Mitsuhiro Narusue, Hiroto Nishimura, Yuusaku Takeda, Toshihiro Hara
    • Organizer
      IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • [Presentation] Gait Assessment on EMG and Trunk Acceleration with Impedance-Controlled Gait-Aid Walker-Type Robot2020

    • Author(s)
      Shun Watanabe, Toru Tsumugiwa, Ryuichi Yokogawa
    • Organizer
      IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics

URL: 

Published: 2021-12-27  

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