下肢は上肢より操作が上手？下肢の不器用さを物理と心理で解明・支援し潜在能力を解放

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K18699
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 小森 雅晴 京都大学, 工学研究科, 教授 (90335191)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野村 理朗 京都大学, 教育学研究科, 准教授 (60399011) ; 寺川 達郎 京都大学, 工学研究科, 助教 (10847982)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 下肢 / 操作

Outline of Annual Research Achievements

上肢は多自由度な動作が可能であり、ロボット等を操作することができる。下肢も多自由度な動作が可能であるため上肢と同様の操作ができる可能性があるが、下肢は上肢と比べて不器用であるという課題がある。しかし、下肢の不器用さについて解明し、それを支援することができれば、下肢で上手に操作できる可能性がある。そこで、本研究では下肢の不器用さについて物理と心理の面から解明に取り組み、それを支援する方法について探索する。
まず、下肢の不器用さの調査を行った。下肢の動作を測定して評価する評価システムを構築した。この評価システムは下肢の動作を計測するデバイスと被験者に動作を指示するための表示システムから構成されている。表示システムのディスプレイに被験者がすべき下肢の動作を表示し、被験者はそれを見て下肢を動作させる。その際のディスプレイに表示される動作と実際の動作を比較する。前後左右上下の各軸の並進方向の動作と、各軸周りの回転方向の動作を被験者に指示して、その際の実際の動作を計測した。その結果、下肢では、一部の動作において、ディスプレイに表示された動作とはやや異なる動作を生じることが明らかになった。一方、上肢についても同様に動作を計測するデバイスと表示システムを構築し、上肢を対象として評価を行った。その結果、上肢はディスプレイに表示される動作とほぼ同じ動作をすることを確認した。この結果は下肢の不器用さを示すものと考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

下肢や上肢の動作を計測するデバイスの構築と表示システムの構築を行い、下肢の不器用さの調査実験を完了していることから、おおむね順調に進展していると判断する。

Strategy for Future Research Activity

今後は下肢や上肢の動作データについて、ディスプレイに表示された動作と実際の動作の違いの点から定量的に分析を行い、下肢の不器用さの詳細を明らかにする。また、その分析結果に基づき、下肢の不器用さを支援する方法を提案し、その有効性を確認する。

Causes of Carryover

令和3年度に実施する計画をしていた、下肢や上肢の動作データの定量的解析と、下肢の不器用さを支援するシステムの構築を令和4年度に実施することにしたため、次年度使用額が生じた。これらの作業と下肢の不器用さを支援するシステムの有効性調査作業を、次年度使用額と当該年度以降分の助成金を使用して令和4年度に進める計画をしている。