2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Functional Tomography for Imaging Body Dynamics and Its Application for Body Control
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19H04189
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉元 俊輔 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (00646755)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 嘉宏 筑波大学, システム情報系, 教授 (30402837)
大城 理 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90252832)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | トモグラフィ / 電気的計測 / 身体ダイナミクス / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，運動に関連した多様な生体物理現象の電気的な計測に基づいて身体ダイナミクスを推定する，機能的トモグラフィ技術の確立を目的とし，(a) 身体調和性を目指す装着部のメカトロニクス設計，(b) 生体電気計測の極限に迫るエレクトロニクス設計，(c) 精緻な推定を可能にする連成逆問題の解法アルゴリズム設計に取り組んだ．
最終年度は，計測性能向上に関する研究と具体的な身体ダイナミクスを対象とした評価を実施した．まず，トモグラフィ式の接触圧力分布センサの時空間性能を向上させるため，電極の構造設計および計測時の励起手法の改善に取り組み，時間分解能を4～8倍向上させつつ，空間性能を5～15%程度改善することを可能にした．これらの成果を利用し，新しい入力インタフェースの構築も行った．さらに，一般的な電気インピーダンストモグラフィ (EIT)を改善する方法として，電極電流に誘導電流を加えて空間分解能を改善する手法の提案を行い，局所的な空間分解能改善できる可能性を示した．次に，渦電流とEITを利用して温度分布を計測する手法の開発を行い，その基礎原理の検証を行った．最後に，触覚刺激が身体に与える影響を明らかにすることを目的とし，圧力刺激に対する力感覚の知覚特性や，電気刺激と熱刺激の同時提示に対する温冷知覚特性の評価についても実施した．また，立ち上がり動作を対象として振動刺激や初期姿勢が体勢知覚に与える影響についても評価を行い，身体ダイナミクスに関する様々な特性を明らかにした．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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