2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of VR learning support system for rehabilitation of stroke patients using sensory interaction
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18K11594
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| Research Institution | Gunma National College of Technology |
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Principal Investigator |
崔 雄 群馬工業高等専門学校, 電子情報工学科, 准教授 (30411242)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
李 亮 立命館大学, 情報理工学部, 准教授 (00609836)
李 鍾昊 公立小松大学, 保健医療学部, 准教授 (40425682)
市村 智康 (大谷智康) 群馬工業高等専門学校, 電子情報工学科, 准教授 (60360327)
平社 信人 群馬工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (60540458)
八村 広三郎 立命館大学, 情報理工学部, 授業担当講師 (70124229)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | リハビリ / VR学習支援システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
VR空間内の感覚相互作用を用いた脳卒中患者のリハビリ向けの学習支援システムの開発を目指す。①視覚・聴覚・触覚刺激を同時に与えるリハビリテーションのために力覚提示装置を用い、負荷運動ができる学習支援システムを開発する。②健常な手で力覚デバイスのグリップを握り、ミラーセラピーを再現する。そのフィードバックによりミラーセラピーのリハビリ効果を高める。③被験者の手をバーチャルハンドにより提示することで身体所有感の回復を促す。
本年度における研究実績の概要は以下のとおりである。
健常な手で力覚デバイスのグリップを握り、被験者の麻痺した側の手が動くことでミラーセラピーを再現し、そのフィードバックによりミラーセラピーのリハビリテーションを行うシステムについて検討を行った。さらに、ミラーセラピーのリハビリを行うためのシステムの試作を行った。本システムでは，マスター、スレーブそれぞれの軸の回転に同期しているポテンショメータの測定値（角度情報）を比較し、その差が0に近づくようにPD制御を行った。まだ、視覚的フィードバックを提供するターゲットを用いて深度情報の変化するVR空間での作業の影響を調査した。VR空間では深度情報が視覚運動制御系の空間的および時間的正確度の両方に影響することが分かった。さらに、目標速度の変化は視覚運動制御系の時間的正確度にのみ影響を与えることも分かった。これは、視覚運動制御系でフィードフォワードとフィードバック制御の異なる戦略が実行されることを示した。
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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
①リハビリテーションのために力覚提示装置を用い、バーチャル木琴を叩く負荷運動を行うことにより、聴覚・触覚刺激を同時に与えるVR学習支援システムを構築した。さらに、VR空間で深度情報が視覚的フィードバック作業に与える影響を分析し、深度情報が視覚運動制御系の空間的および時間的影響を解析した。
②マスター、スレーブそれぞれの軸の回転に同期するミラーセラピーのリハビリを行うためのシステムを試作した。
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| Strategy for Future Research Activity |
①視覚・聴覚・触覚刺激を同時に与えるリハビリテーションのために力覚提示装置を用い、負荷運動ができる学習支援システムを構築する。②健常な手で力覚デバイスのグリップを握り、ミラーセラピーのリハビリテーションを行うためのシステムを構築する。
③評価実験を行い、本システムの有効性を定量的に分析する。
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| Causes of Carryover |
理由：システム構築に必要な装置が、予定以上に安価に押さえられたため。
使用計画：研究成果の発表と評価実験に活用する。
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