2018 Fiscal Year Annual Research Report
A Study on Robot Mask to Support the Functional Recovery of Sociability through Facial Expressions
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17H06290
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
鈴木 健嗣 筑波大学, システム情報系, 教授 (30350474)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 人支援ロボティクス / 生体信号処理 / 顔面神経麻痺 / 意識障害 / 表情生理計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，表情表出の理解の深化と拡張のためのロボットマスクの実現という目的に沿って，実証実験・臨床応用を通じて先進技術を社会実装するために大きく発展させる挑戦的研究を行っている．
(1)表情表出の意志抽出技術ー生体電位信号に基づく装着型機器による表情表出の意志抽出：神経筋疾患者らの表情表出に関する計測実験のための基礎研究を行った．病院及び在宅環境における生体電位信号を計測するために，頑健性を高めた計測方法を確立している．これらの計測実験を音響や光のフィードバックを用いて本人の表情表出に関する意志を代替・補完する技術の基盤を構築した．特に，高速に変化する表情を捉える新たな手法を開発し，1秒以内の表情を検出することが可能になった他，作り笑顔に代表される意図的な表情表出を明らかにするための研究を実施した．
(2)表情表出の形態的変位計測：顔面皮膚上を媒体として形態的な変位を取得
これまでに開発したEIT基礎技術に基づき，電極を内蔵したフェイスマスクの設計を行うとともに，顔面神経麻痺リハビリテーション応用のためのインタフェース構築を進めた．また，カメラシステムを用いた形態的変異計測に関する研究を実施した．ここでは，表情変化から診断の基盤となる物理パラメータを抽出するため，医師に装着型カメラを装着することで診断中の患者表情の撮影を行い，データベース構築に務めた．
(3)表情表出の物理的動作支援技術：ロボット技術を応用した装着型表情支援装置
研究協力者らと連携し，引き続き臨床研究を実施した．前年度までに開発した開眼・閉眼支援装置を生活支援装置としての実証研究を引き続き行うとともに，随意的な表情筋活動を支援するためのロボットマスク支援リハビリテーションの実現に関する研究の策定を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
課題(1)(2)については挑戦的な課題であるため適宜現場の課題に応じて修正を行いながら研究を実施している．また，課題(3)については当初以上の進展があったものといえるため，全体としてはおおむね順調に進展しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では，「表情表出による社会性の機能再生支援」という新たな分野開拓を目指し，臨床医学・看護分野と連携しながらロボット工学・生体信号処理技術の高度化により笑顔を中心とした表情表出を支援するロボットマスクの実現に挑戦するものである．今後も引き続き，本研究は，(1)表情表出の意志抽出技術，(2)表情表出の形態的変位計測，(3)表情表出の物理的動作支援という明確なサブテーマを同時に推進して提案手法の基盤技術を深化させることを目指す．
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