2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of unconstrained learning support system using wearable sensors and virtual reality for a nursing motion
Project/Area Number |
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 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では,ウェアラブルセンサを応用し看護動作時の身体動作・重心移動をモニタリングし,VR内に表示された自身の身体動作状態を直観的に把握可能な訓練支援システムの構築を目指した。最終年度において得られた成果を要約する. VRシステムを通し視覚的かつリアルタイムに看護動作状態のフィードバックを動作者に与えるシステムを構築した.動作者は頭部にHMD(ヘッドマウントディスプレイ),両足と腰部にトラッカーを装着し,身体動作をトラッキングした.トラッキングした動作者の身体姿勢をVR空間上の身体モデルに反映するソフトウェアを実装した.また,実験ではカメラを用い実際の動作の様子を録画し,VR内の身体モデルの動作と実際の動作との比較を行ったところ,現実の動作とVR内の動作が一致した事を確認した. 次に,ベッド上の患者に対して水平移動援助動作を行ったところ,HMDとトラッカーのみではオクルージョンが発生し,左足の動作の反映が困難になることを確認した.オクルージョンが関係しない方法として,ヘテロコア光ファイバセンサによる知覚衣服により看護動作における脚関節動作の検出を試みた.ヘテロコア光ファイバセンサを用いた知覚衣服における看護動作中の関節角度の計測性能を示すために,ゴニオメータで計測した腿関節の角度値と,衣服上に配置された光ファイバセンサによる計測値とを比較した.看護動作中の脚関節角度は,VR 機器では約55 ~90 deg.であり,ヘテロコア光ファイバセンサでは約66 ~96 deg.である事を確認した.結果,着用者の看護動作における関節角度を計測可能であると確認した. 本研究全体を通じ,ウェアラブル技術を応用し,スマートインソールによる重心移動,知覚衣服による足関節動作により,看護動作を区別するための要素技術を確立・実証した.さらに,看護訓練を目的とするVR環境を構築した.
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