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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Acquisition, Description and Authentication of Personal Digital Twin

Research Project

Project/Area Number 20H00599
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

中村 仁彦  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (20159073)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高野 渉  大阪大学, 数理・データ科学教育研究センター, 特任教授(常勤) (30512090)
鮎澤 光  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (60649086)
池上 洋介  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (90774414)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsデジタルツイン / ビデオ・モーションキャプチャ / IMU / ミニマリズム / クラウド計算 / データベース / リスクアナリシス / 筋骨格運動解析
Outline of Annual Research Achievements

2022年度は、本研究の最終年度として各研究項目で成果を上げることができた。中でも「①ビデオ・モーションキャプチャ」、「③記号表象学」、「④統計的表象学」、さらに社会実装に関して特筆すべき結果が得られた。
(1)ビデオ・モーションキャプチャを設定や容易で信頼性の高いものとするために電源以外をワイヤレスで繋いだ同期分散型カメラシステムを開発した。モーションキャプチャではカメラ以外にPCを必要とせずwifi環境だけで撮影した映像をクラウドにアップロードすることができる。
(2)統計表象学の基幹的な要素であるデータベースについて、2021年10月から特任研究員として雇用したCesal Hernandez-Reyes博士がクラウド上に時系列データベースを完成させた。クエリーによるデータ検索を行うシステムとグラフ可視化ソフトウェアを結んだシステムの実現は大きな成果である。
(3)記号表象学では、ビデオ・モーションキャプチャで取得したデータベースを用いて運動外傷の潜在リスクを抽出するニューラルネットワークの研究、投球動作において内側側副靭帯の負荷となる動作の特徴量を重回帰分析を用いて探索することができた。
(4)社会実装としては、青森県むつ市と連携して同市が運営する施設のサブアリーナに12台のカメラを常設設置して利用者の運動計測を行う基盤を構築した。また東京大学柏フュージョンフィールドのラグビーグラウンド全体を計測する常設ビデオ・モーションキャプチャシステムを開発した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 5 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Kinematic Differences Between the Dominant and Nondominant Legs During a Single-Leg Drop Vertical Jump in Female Soccer Players2022

    • Author(s)
      Yu Nakahira, Shuji Taketomi, Kohei Kawaguchi, Yuri Mizutani, Masato Hasegawa, Chie Ito, Emiko Uchiyama, Yosuke Ikegami, Ko Yamamoto, Yoshihiko Nakamura, Sakae Tanaka, and Toru Ogata
    • Journal Title

      The American Journal of Sports Medicine

      Volume: 50-10 Pages: 2817-2823

    • DOI

      10.1177/03635465221107388

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Humanoid Motion Control by Compliance Optimization Explicitly Considering its Positive Definiteness2022

    • Author(s)
      Ko Yamamoto, Taiki Ishigaki and Yoshihiko Nakamura
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Robotics

      Volume: 38-3 Pages: 1973-1989

    • DOI

      10.1109/ TRO.2021.3119934

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On High Stiffness of Soft Robots for Compatibility of Deformation and Function2022

    • Author(s)
      Keisuke Hagiwara, Ko Yamamoto, Yoshihisa Shibata, Mitsuo Komagata and Yoshihiko Nakamura
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 36-19 Pages: 995-1010

    • DOI

      10.1080/ 01691864.2022.2117574

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Resolved Viscoelasticity Control for Robust Walking of a Humanoid with Knee-stretched Posture Considering Singularity2022

    • Author(s)
      Ko Yamamoto, Kazuya Murotani, Tianyi Ko and Yoshihiko Nakamura
    • Journal Title

      Robotics and Autonomous Systems

      Volume: 157 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1016/j.robot.2022.104218

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Compact, backdrivable, and efficient design of linear electro-hydrostatic actuator module2022

    • Author(s)
      Mitsuo Komagata, Ko Yamamoto and Yoshihiko Nakamura
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 36-19 Pages: 1030-1047

    • DOI

      10.1080/01691864.2022.2119884

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transfer Learning of Deep Neural Network Human Pose Estimator by Domain-Specific Data for Video Motion Capturing2022

    • Author(s)
      Natsu Ooke, Yosuke Ikegami, Ko Yamamoto, and Yoshihiko Nakamura
    • Journal Title

      IEEE International Conference on Advanced Robotics and its Social Impacts

      Volume: Proceedings of 2022 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1109/ARSO54254.2022.9802965

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Learning Whole-body Effects for Biomechanics Analysis from Partial IMU Sensing2022

    • Author(s)
      Kazuya Tomabechi, Yosuke Ikegami, Ko Yamamoto, and Yoshihiko Nakamura
    • Journal Title

      IEEE RAS/EMBS International Conference on Biomedical Robotics & Biomechatronics

      Volume: Proceedings of the 9th Pages: 734-739

    • DOI

      10.1109/BioRob52689.2022.9925310

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental Study on Impact Resistance of Multi-DOF Electro-Hydrostatic Robot Systems Using Hydracer, a 6DOF Arm2022

    • Author(s)
      Mitsuo Komagata, Yutaro Imashiro, Ryoya Suzuki, Kento Oishi, Ko Yamamoto and Yoshihiko Nakamura
    • Journal Title

      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      Volume: Proceedings of 2022 Pages: 7352-7358

    • DOI

      10.1109/IROS47612.2022.9981130

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] オートエンコーダに既傷者バイアスを用いた身体測定データからのスポーツ外傷潜在リスクの抽出2023

    • Author(s)
      林 恭佑, 山本 江, 中村 仁彦, 池上 洋介, Cesar Hernandez-Reyes,武冨 修治, 川口 航平, 水谷 有里
    • Organizer
      第28回ロボティクスシンポジア
  • [Presentation] スポーツ動作の三次元再構成と解析のための画像ポーズ推定器の転移学習とそれを用いたビデオモーションキャプチャ2022

    • Author(s)
      大桶夏津,池上洋介,山本 江,中村仁彦
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • [Presentation] 油圧アクチュエータ用外接歯車ポンプの低摩擦化のための可動ケーシングの提案2022

    • Author(s)
      駒形光夫,山本江,中村仁彦
    • Organizer
      第40回日本ロボット学会学術講演会
  • [Presentation] Open Architecture between Database and Visualization for Democratized Scientific Sports Training2022

    • Author(s)
      Hernandez-Reyes Cesar, Ikegami Yosuke, Nakamura Yoshihiko
    • Organizer
      第40回日本ロボット学会学術講演会
  • [Presentation] 人間の運動のデジタルツイン2022

    • Author(s)
      中村仁彦
    • Organizer
      立石賞 功績賞受賞講演
    • Invited
  • [Presentation] Toward Human-Motion Data Science2022

    • Author(s)
      Yoshihiko Nakamura
    • Organizer
      IEEE Advanced Robotics and its Social Impacts 2022
    • Invited
  • [Presentation] 人間の運動のデジタルツインについて2022

    • Author(s)
      中村仁彦
    • Organizer
      日本機械学会SHD部門 体操競技のダイナミクス解析および指導方法に関する研究会
    • Invited
  • [Presentation] VMocapによるスタジアム/アリーナDX~動作解析技術の最前線~2022

    • Author(s)
      中村仁彦
    • Organizer
      SPORTEC2022
    • Invited
  • [Presentation] Human Movements and Data Science2022

    • Author(s)
      Yoshihiko Nakamura
    • Organizer
      Gordon Research Conference on Robotics, From Basic Science to Robot Systems
    • Invited
  • [Remarks] Human Motion Data Science Laboratory

    • URL

      https://roboticsynl.com/hmds/

  • [Remarks] Yoshihiko Nakamura Laboratory

    • URL

      https://roboticsynl.com/nakamura/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 3D位置取得方法及び装置2022

    • Inventor(s)
      中村仁彦、池上洋介、大橋拓也
    • Industrial Property Rights Holder
      中村仁彦、池上洋介、大橋拓也
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2022/009773
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 運動解析方法及び装置2022

    • Inventor(s)
      中村仁彦、池上洋介、苫米地和也、根本謙治、佐々木寛弥
    • Industrial Property Rights Holder
      中村仁彦、池上洋介、苫米地和也、根本謙治、佐々木寛弥
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2022-135699

URL: 

Published: 2023-12-25  

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