2020 Fiscal Year Annual Research Report
A study on the algorithms for accelerating human motor learning under human-robot cooperative motor learning system
| Project/Area Number |
20H02111
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
|---|
Principal Investigator |
近藤 敏之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60323820)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 協調運動学習 / VR |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，人対人の協調運動学習実験を行うため，ハプティックロボット２台（うち１台は本科研費にて設備備品として導入．もう１台は現有備品）を使用して実験課題を開発した．開発には，Open Hapticsライブラリを使用した．実験中，協調相手を直視することができないように，実験装置はパーティションで囲った．
右利きの成人男性12名を被験者としてリクルートし，人対人の協調運動学習実験を行った．実験は，運動課題の練習に加えて基準となる運動成績を記録するためのベースラインフェーズ，実験条件ごとに他者と協調して到達運動学習を経験する学習フェーズ，学習後の運動成績を評価するための評価フェーズで構成した．被験者の適応性は，学習後の評価フェーズにおいて，初めてペアを組んだ相手との協調運動課題の成績から評価することを試みた．実験の結果，初心者同士で協調運動学習課題を経験した被験者は，熟練者（実験者）と組んで課題を経験した被験者よりも事後の適応性が高いことを示唆する結果を得た．
また，没入型VRの運動学習への適用性を調査するための実験として，VR環境下で仮想的に身体改変を行うことが行動選択に及ぼす影響を調査する実験を行った．被験者前方の半径２０cmの円周上にターゲットを表示し，被験者には左右いずれかの利用しやすい腕を選択して到達把持させた．この使用手選択の到達運動実験では，ターゲット方向ごとの非利き手の使用確率を調べることが目的であり，非利き手側の仮想上肢の運動を拡大提示介入することで，非利き手の選択確率を増強できることを明らかにした
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
装置の開発遅延のため，半年間の期間延長（繰越）を行って対応したが，期限までに当初計画していた人対人の協調運動学習実験まで実施することができた．
|
| Strategy for Future Research Activity |
二者協調運動学習実験を行うための実験プラットフォームが整備できたため，引き続き被験者実験を行って統計的評価を実施する．また，協調運動学習中の二者の脳活動計測からハイパースキャニングを試みる計画については，当初計画していた高密度脳波計に加えて，最近導入した近赤外分光分析法も併用して解析を行う予定である．計測された多チャネル時系列信号に対し，時間周波数解析を行うとともに，コヒーレンス解析を行うことで，二者の協調行動と脳活動の関連を調査し，その特徴を明らかにすることを試みる．
|
