視覚障害教育における情報補償機能を備えた動作分析シミュレータの開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K14311
• Research Institution: Tsukuba University of Technology
• Principal Investigator: 佐久間 亨 筑波技術大学, 保健科学部, 講師 (60646842)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 視覚障害 / 触覚 / 直観的理解 / 運動学 / 教材

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，理学療法学教育においてヒトの基礎的動作の正常および異常の力学的メカニズムを学ぶ臨床運動学の教材として、視覚障害を有する学生のための動作分析シミュレータを開発することである。

本研究における動作分析シミュレータでは、身体運動に問題を有する患者の動きの情報をモーションキャプチャシステムで収集し、得られたデータを用いてヒューマノイドロボットに患者固有の動きを再現させることを想定している。本年は動作分析シミュレータの作成に先立ち、本学の視覚障害を有する学生を対象に模型の形状と模型を手で把持した際の認識のし易さについて聞き取り調査を行った。その結果、ヒト型全身模型を把持するよりも、例えば下肢（大腿部、下腿部、足部）のみの様に部分的な模型を把持したほうが直感的に模型の姿勢や関節角度の変化を理解できるとの回答が多かった。当初の研究計画では、市販のヒューマノイドロボットNAO（日本サード・パーティ株式会社）を用いることで研究期間とコストを抑える予定であったが、計画を修正する必要が生じた。次年度では視覚障害を有する学生が手で把持した際に直感的に理解し易いヒト型模型の形状を具現化する予定である。

視覚障害を有する学生では紙面に書かれた図表が見にくい場合がる。本研究では点図ディスプレイ（KGS社製）を利用して歩行動作の運動学的データ（関節角度、角速度、関節トルク、トルクパワーなど）のグラフを学生に提示する予定である。本年はモーションキャプチャシステムで取得した健常成人の歩行動作データから三次元の関節角度、角速度、関節トルク、トルクパワーを算出した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

当初の計画では、2019年度に動作分析シミュレータの試作機を作成し、2020年度より模擬授業で導入する予定であったが、実際には、動作分析シミュレータの試作機の完成に至らなかった。

Strategy for Future Research Activity

当初の研究計画では、市販のヒューマノイドロボットNAO（日本サード・パーティ株式会社）を用いることで研究期間とコストを抑える予定であった。しかし、視覚障害を有する学生に聞き取り調査をした結果、ヒト型全身模型を把持するよりも、例えば下肢（大腿部、下腿部、足部）のみの様に部分的な模型を把持したほうが直感的に模型の姿勢や関節角度の変化を理解できるとの回答が多かった。このことから、模型の大きさや形状などを再考する必要が生じた。

Causes of Carryover

当初の計画ではヒューマノイドロボットNAO(日本サード・パーティ株式会社)を臨床運動学の教材として活用する予定であったが、その購入を取り止めた為。
次年度は、既製品のヒト型ロボットにこだわらず、視覚障害を有する学生にとって学習の助けとなる模型型の教材の作成を目指す。