Gripping the hovering drone strap stabilizes the child's posture

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K21781
• Research Institution: Prefectural University of Hiroshima
• Principal Investigator: 島谷 康司 県立広島大学, 保健福祉学部(三原キャンパス), 教授 (00433384)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 島 圭介 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50649754)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2024-03-31
• Keywords: Drone / 姿勢制御 / 風船 / 歩行支援

Outline of Annual Research Achievements

我々の研究グループは、無秩序に浮遊する風船を把持して静止立位を保持する代わり、ドローンを被験者の頭上でホバリングさせ、ドローンに取り付けた紐を把持させたときの静止立位の姿勢動揺低減効果を検証している（Shimatani,et,al.、2019)。これまでの研究成果として、浮遊風船・ホバリングさせたドローンによって指先からの体性感覚系フィードバックが可能であり、重心動揺を低減する姿勢制御支援玩具として利用できる可能性を示唆している。コロナ禍で小児実践現場での検証が制限されたことから、Drone（力点）と指先（作用点）との関係性（指先への力覚提示）が身体動揺に及ぼす影響を、①力覚の方向および②力点-作用点距離の違いを検証した。対象は、健常若年成人5名とした。①指先への力覚提示は、サーボモーター付きボビンを自作し、5ｇの力で上方向もしくは下方向に引っ張る条件、5ｇの錘を意図につるした条件、5ｇの浮力をもつ風船把持条件の4条件とした。姿勢動揺計測には、フォースプレート（TF-3040、テック技研社製、サンプリング周波数：5kHz）2 台を用いた。被験者には、隙間なく並べた2台のフォースプレート上に、目を閉じた状態でタンデム立位をとらせた。結果、力覚提示の方向にかかわらず、牽引力を指先に加えることによって姿勢動揺が低減する可能性が示唆された。さらに、②力点-作用点距離提示は、距離なし条件（5ｇ物体を把持）、短距離（50cm糸を付けた5gの錘もしくは浮力をもつ風船）、長距離（100cm糸を付けた5gの錘もしくは浮力をもつ風船）の5条件とした。計測方法は力覚提示の実験と同様とした。結果、50㎝の2条件の姿勢動揺が低減したことから、適度な距離の力覚提示が姿勢制御に好影響を及ぼす可能性が示唆された。今後も、実践現場にて検証を進めるよう検討していきたい。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実験室でのDroneによる姿勢制御の検証（Drone制御、姿勢制御検証）はおおむね順調に進んでいたが、コロナ感染症のため、子どもの実践現場における検証が進んでいない。一方で、この期間を利用して、Droneや風船などの浮力のような上方向の力覚提示のみではなく、重力方向の力覚提示による力覚方向の違いによる姿勢制御の影響、あるいは力点（Droneや風船）-作用点（指先把持部）距離の違いによる姿勢制御の影響を検証することができ、より実践現場を考慮した詳細な実験が可能となった。

Strategy for Future Research Activity

本課題研究を延長申請をし、実践現場におけるDroneによる姿勢制御への影響を検証する。

Causes of Carryover

実践現場における実験が実施できていない。