2013 Fiscal Year Research-status Report
屋外対応型ウェアラブル・モーションキャプチャーシステムのデザイン
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25350037
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hyogo Prefectural Institute of Technology |
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Principal Investigator |
後藤 泰徳 兵庫県立工業技術センター, その他部局等, 研究員 (70470242)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | プロダクトデザイン / 人間工学 / 人体動作 / モーションキャプチャー / ウェアラブル |
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| Research Abstract |
研究の全体構想は、屋外でも使用可能なウェアラブル・モーションキャプチャーシステムを開発することである。これによりスタジオ以外の日常空間などで人間工学的な動作や姿勢のモニタリングを可能にする。各関節に動作量を計測する関節計測モジュールと、その変移量を同時計測する通信基板、基本構成は、データロギングを担当するスマートフォンを衣服内部に内蔵し、低コストで人体の動きをキャプチャーする衣服型動作入力装置からなる。関節角度変移量測定部とデータ通信部、ロギングする記録装置であるスマートフォンが完結型のシステムになっているため、日常の生活シーンの中や屋外活動で屋内外で被験者の関節動作（モーション）をキャプチャー可能である。今年度は全身のウェア制作の前段階として、肩関節動作計測モジュール制作と、複数軸関節角度変移量測定部からのアナログ信号のA/D変換を実現した。肩関節動作計測モジュールはCAD により設計し、RP にて樹脂造形したものである。過去にGainer とFlash により、３軸の回転変移量を視覚化していたが、チャンネル数が限定されているため、独自の通信ソフトウェアを開発し、現在は３６軸まで計測可能である。
無線通信により携帯情報機器（＝Androidスマートフォン）のアプリ上で、関節角度変移量測定部の3軸のそれぞれの変移量をリアルタイムで表示するとともに、スマートフォンに記録できるようにした。以上のように屋外対応型ウェアラブル・モーションキャプチャーシステムの基本設計と、一部だが検証用モデルの試作に成功した。また、動作入力部とデータロギング部を無線化することで、要求される実験に応じて、データロギングを担うスマートフォン（もしくはタブレット）を実験者が保持し、データロギングを管理することも可能になる。
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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
一部だが検証用モデルの試作により、屋外対応型ウェアラブル・モーションキャプチャーシステムの基本設計とデータ通信に成功しているので、概ね順調に進展していると言える。ただし、専用基板の開発に関しては版を作る必要があり、何度もトライアル出来ないことから、さらなる検討を加えた上でデザインをすすめ、今年度後半に実施する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、肩以外の関節計測モジュールの設計・試作とウェア全体のデザイン、通信システム基板小型化を測るため、専用基板設計・試作を行う。ウェアに関しては、着脱を容易にするため、フロントジッパー式を考慮するとともに、各関節計測モジュールに対してウェアを3 層構造にして中間に設置し、関節計測モジュールが露出して動作時に障害とならないような設計にする。また部位別に取り出せるような構造にする。以上の設計条件を踏まえるとともに外観全体のスタイリングデザインについても配慮する予定である。
データロギングに関しては、スマートフォン（もしくはタブレット）のGUIに関しても検討を進めたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
専用基板の開発に関しては版を作る必要があり、何度もトライアル出来ないことから、平成25年度は、汎用部品による回路構成によるシステムの基本設計と試作にとどめ、専用基板の開発を次年度に繰り越した。
また、関節計測モジュールに関しても全身のモジュールを制作した場合、ラピッドプロトタイピングの樹脂材料のコスト増が見込まれる。そのため平成25年度は肩関節のモジュールにとどめ、前述の回路を含め、全体の基本システム設計に重点を置いた。
専用基板の開発に関しては回路構成にさらなる検討を加えた上でデザインをすすめ、今年度後半に実施する予定である。
関節計測モジュールに関しては全身の関節モジュールを制作のため、ラピッドプロトタイピングの樹脂材料等、試作経費として活用する予定である。
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