2020 Fiscal Year Annual Research Report
生体信号によるリアルタイム感情推定を用いた歩行補助・促進システムの開発
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19H04505
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
田中 英一郎 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授 (10369952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
弓削 類 広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (20263676)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 歩行補助 / 運動促進 / 感情評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで開発してきた患者向け歩行補助機をさらに発展させ，高齢者・健常者の運動促進用の歩行補助システムの開発を行った．従来の装置は物理的に補助をすることが多かったが，使用者のやる気がなければその効果はなく，モチベーションを維持することが重要である．そこで，歩行中の感情をリアルタイムに2次元的に評価し，その結果に応じて歩行補助機の目標パラメータを調整し，快かつ覚醒した状態に感情を導くことにより，より効果的に運動促進し，介護予防および自立支援に寄与することを目的としている．
初年度に軽量化し両足に装着可能な軽量型歩行補助機を開発し，感情状態と歩容との関連性についても方向性を確認した．まず，歩容マップ内の被験者ごとの理想歩行といえる歩行比のラインを予備実験にて取得し，このライン上に沿ってもしくはその直角方向に装置の目標パラメータをシフトさせると，感情が一定の方向にシフトする傾向があることを確認した．また，それらの方向に繰り返し変化させることにより，よりその傾向が高まることを確認した．次年度には，ニューラルネットワークの構造を変更して感情評価システムの高精度化を図り，表情筋を使わずとも心拍と脳波のデータで表情筋使用時と同程度以上の精度を得られることを確認した．また，感情が高まっていてもすでに疲労している場合に歩行補助機の歩行周期を縮め歩幅を大きくすることは大変危険である．そこで，歩行中の疲労を容易に計測する方法として，筋電およびNIRS（近赤外分光法）による筋疲労評価を比較検討した．
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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
当初の予定と変更しているが，初年度に歩行補助機，次年度に評価システムの開発を行い， それぞれ概ね進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度に歩行補助機と評価システムを統合したシステムを構築し，その効果確認に高齢者等の被験者を予定していたが，現在コロナ禍のため出張禁止状態が続いていることから，病院や介護施設での計測は困難と考え，大学内にて被験者を集い実験する方針に変更する．しかし大学も現時点で入構規制等があるため，状況に応じて適宜対応する．
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Research Products
(6 results)
