2021 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 / 歩行補助機 / 感情に応じた自動歩行補助 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢者および軽度患者の運動促進を目的に，対象者の感情を考慮した歩行補助システムを構築した．従来は物理的な補助のみを行う装置が多くあったが，当人が気持ちを高め，やる気になっていなければ効果はない．そこで，まず，対象者の感情を脳波と心拍の生体信号よりディープニューラルネットワークを用いて快－不快，覚醒－睡眠の2軸で自動的に推定するシステムを構築した．最終年では，これをウェアラブルに実現する小型PCを用いたシステムを作製した．次に，歩行補助機を改良し，バッテリ，マイコンを足部に搭載したことにより，両足の足部にのみ補助機を装着するだけで補助可能な構造とし，スマートフォンやPCから歩行周期・理想歩行を基準とした歩行パターンの振幅倍率・センサ感度の目標値をブルートゥースで送信することにより制御可能とした．最後に，上記2軸を有する2次元感情マップ上の現在値によって，PCよりブルートゥースで補助機制御可能としたシステムを構築した．感情が睡眠の領域の場合，横軸を歩行率，縦軸を歩幅とした歩容マップ上の歩行比のラインに対し，補助機の目標位置を上方にシフトする．感情が不快かつ覚醒の場合は下方にシフトする．すでに快かつ覚醒の領域の場合は現状を維持する．以上のように歩行補助機の目標値が自動調整される機能を備えて疲労するまでの歩行実験を実施すると，何も補助しないとき，一定値で歩行補助機を設定したとき，いずれのときよりも疲労するまでの時間および距離が伸びる傾向が得られた．以上より，本システムにより，より効率的に運動が行えていることが示唆された．
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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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Research Products
(2 results)
