2020 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
20H04268
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
宮田 なつき 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 (90344225)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 高齢者 / 筋力低下 / フォースクロージャー / デジタルハンド |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
様々な人にとって使いやすい製品の設計を支援するためには多様な手による物の扱い方を推定できることが必要となるが，例えば手指機能への制約の生じ方は多様なうえ，すでに制約の生じた者から十分なデータを収集することは難しい．本研究では，手指機能の制約も多様な身体性の一つと捉え，健常な手を持つ者に自身と異なる身体性を疑似体験させることで，そのような身体性を持つ人に特徴的な把持戦略に関するデータを取得し，多様な物体の扱い方を推定することを目指している．
2020年度は体験システムとして，所内で開発中のデジタルヒューマンモデリング用のプラットフォームソフトウェアであるDhaibaWorksおよびVR用開発提示環境であるUnityとの直接連動による実装を試みたが，反応速度等の問題があることがわかり，モデルの生成までとは切り離し，UnityおよびLeap Motionを用いた提示システム側に関節可動域の評価部分を移植して視覚提示の基礎システムを構築した．
また，多様な物体の扱い方の推定に向けて，高齢者を想定し，関節可動域の縮小や筋力低下，摩擦力低下などの基本的な身体性が年齢に応じてどのように制約されるかを調査して簡易モデル化した．手指に関する直接的なデータは存在しないことから，上肢など関連した部位での値を参考に，比率として反映することとした．年齢を指定することでこれらのパラメータを定められるようにし，力学的にこのパラメータ下で実際の把持が可能かどうかを評価できるような把持姿勢推定手法も構築した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ下で，主担当の学生が自由には研究所に来られない中で，新しい研究テーマとしての本案件が開始したため，初年度に進める予定であった体験システムの立ち上げに難航した．その代わりとして，先に体験などでデータが取得できた場合の把持姿勢生成手法について進めた．
|
| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は，主に視覚的な介入により体験させるための典型的な身体性を有する手モデルの作成と，触覚的な介入を実現するための関節可動域からの逸脱に応じた振動付加システムの構築およびそれによる効果の検証を行う
視覚的な介入のための典型的身体性として，リウマチ症を想定し，部分的肥大／萎縮や屈曲を伴う表面形状の部分的変形のモデル化し再現を試みる．現状のモデルが健常な手のスケーリングにとどまっているため，文献および実際の患者写真等から情報を収集し，リウマチならば関節周辺，母指球萎縮などは手内筋に沿ってなど，疾患ごとに特有の隆起・陥没成分と発生箇所をセットで求めておき，切り替えて適用するようにする．また，動きの遅延などにより体験性がどのように変化するかについても検証する．
触覚的な介入については，想定する狭い可動域からの逸脱に応じて振動を付加することでどのように挙動が変化するかの検証を行う．
|
