2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of unconstrained learning support system using wearable sensors and virtual reality for a nursing motion
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19K20749
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Research Institution | Chiba Institute of Technology |
Principal Investigator |
小山 勇也 千葉工業大学, 工学部, 助教 (10778955)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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Keywords | ウェアラブルセンサ / VR / 看護・介護動作 / 身体動作 / 重心移動 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ウェアラブルセンサを応用し介護動作時の身体動作・重心移動を無拘束にモニタリングし、VR内に表示された熟練者の身体動作との差異を直観的に把握可能な介護訓練支援システムを構築し、その有用性を実証する。本年度は、知覚衣服やインソールセンサといった無拘束なウェアラブルセンサを設計・試作し、介護動作における動作情報を計測データとして取り込むためのモニタリング手法の確立に取り組んだ。 ヘテロコア光ファイバセンサを布に織り込んだセンサエレメントを製作し、介護服の脚部分(大腿・膝)に配置した。この知覚衣服を着用し、介護動作を行った際のフォームの違いをモニタする実験を行った。光ファイバセンサのデータは複数チャンネルの光ファイバを同時計測するための携帯型光ファイバ計測装置を用いて取得した。その結果、脚部の屈曲の度合いを知覚衣服によって検知することによって姿勢の違いを区別する方法を確立した。試作した知覚衣服と参照用計測器を用いて関節動作の検出性能を比較した。 次に無拘束な重心移動のモニタリングのためのスマートインソールを試作した。親指・母指球・小指球・踵といった部分における足底圧を検出するために、インソール上の各位置に感圧センサを配置した。mbedを使い電子回路を実装し、感圧センサからの電圧の検出と、Bluetooth通信によるデータ取得を試みた。結果として、着用者の前後方向の重心移動をインソールによって簡便に検出できる事を確認した。
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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
知覚衣服による姿勢変化のモニタリングや、インソールによる重心移動の検出について完了しており、計画通りに進行している。研究成果は国際学会や国内学会で順次発表する予定である。
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Strategy for Future Research Activity |
今後は、介護動作学習支援システムのために、ウェアラブルセンサによって取得されたデータを3Dモデルの動作姿勢に対応させる方法の確立、VR内における介護者の人体モデルを作成する。熟練者の適切な介護動作を教示動作データとして収集し、VR内に教示3Dモデルを表示する機能の実装を試みる。
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Causes of Carryover |
初年度では成果の発表を行わなかったため、その分の差額が残った。差額分は次年度の旅費に充てる。
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