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

2021 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 / 筋電図 / 直観的理解 / 運動学 / 教材

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，視覚障害を有する理学療法学専攻学生のための運動学分野の教材を作成することであり、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運動学の教材として、模型等を用いた筋骨格モデルや表面筋電情報に基づく動作分析シミュレータの開発を目指している。

筋電図は筋肉の活動度の大きさを反映する指標であるが、視覚障害のある学生がいわゆる「波形図」を詳細に読み取ることは難しい場合もある。そこで令和3年度は、無線型表面筋電図計、３Dカメラおよびskeleton tracking技術を組み合わせることで、パソコンモニター上においてヒトの身体運動の動画に筋電情報を基としたアニメーションを複層描画するシステムの構築を行った。このシステムによって動作中の筋活動の様子をアニメーション化することが可能となり、学生は直観的に人の動作中の筋活動の様子を把できる。しかし、現状では筋電情報のアニメーション描画を実行する計算処理速度が十分ではないため、実際の筋活動のタイミングに対してアニメーション描画が遅延しており実計測に耐えうるレベルに達していないのが現状であり引き続き取り組む必要がある。

本システムの利用対象者は、視覚障害を有する学生であるので、ユニバーサルデザインの観点をもってアニメーションの描画スタイルを決定する必要がある。次年度、対面授業が可能な状態であれば、実際の講義に導入していく予定である。そこで得られた学生からのフィードバックを活かしてシステムを修正していく。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

筋電情報のアニメーション描画に関して、実際の筋活動のタイミングとの時間的タイミングのズレがあり、実計測に耐えられるレベルに達していない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度には、筋電情報アニメーション描画システムの初号機を完成させ、実際の運動学実習の講義に用い、学生からのフィードバックを得ることを目標とする。

Causes of Carryover

今年度に取り組んだ筋電情報のアニメーション描画システムでは、無線型筋電計3個より開始したが、システムの骨組みが完成した暁には多くの筋肉を計測できるようシステムを拡張するので、その際に、追加の無線型筋電計、プログラミング開発等に予算を当てる予定である。