2015 Fiscal Year Research-status Report
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25350340
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
大渕 慶史 熊本大学, 工学部, 准教授 (10176993)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 英俊 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (10153917)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 動作保存 / 動作解析 / モーションキャプチャ / 筋電位信号 / 伝統技能 / 技能継承 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初計画において，平成２７年度は主に手指の動作記録による手法の拡張性の検討を行う計画であったが，これについては平成２６年度中に有効な成果を挙げることができているため，補助事業期間中で実施できていなかった部分を中心に行なった．
具体的には，主に身体動作の詳細解析による評価を行なった．既に熟練技能者の動作の計測を終えている鉋掛け動作を対象として，熟練度を測る有効な評価手法を確立するための各種分析手法の適用を試みた．記録した動作の３次元データに対して様々な評価方法の有効性を検討した結果，動作の際の各関節の軌跡と，各関節同士の速度の相関係数により，動きの様々な特徴と，熟練度を評価できることが明らかになった．また，筋力の評価のために，動作と加工動力計による加工力の同時計測による評価も行なった．これにより，技能者の動きや力の入れ方の変化などを，被継承者のそれと比較することにより，有意な特徴の差を確認できた．以上の２つの手法を応用して，初心者が短時間で上達できるトレーニング方法を提案・検証した結果，その有効性を確認でき，目的としている技能の継承に沿った意義ある成果を得られた．
さらに，道具や器具を使う動作に対しては，身体動作と道具の位置関係が複雑であるため，物体や道具の動作に重点を置いた動作解析・評価を行なうことにより，道具や器具を使う技能の保存と修得の方法を検討した．実際に使用されている大工道具を用いて，ノミ打ち作業に対して動作を解析した結果，ノミが斜めに立っている状態ではノミ及びハンマーの操作が難しいなど，身体動作と道具の動きの関係に特徴が現れること分かった．これにより，道具や器具を使用する様々な技能の評価においては，人体の動作と同時に道具や器具などの物体の動作を計測・解析することが技能熟練度を評価する有効な手段となる可能性を見出した．
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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
平成２５年度に新規導入した光学式キャプチャシステムは，当初予定の機種の変更の必要が生じたため導入が大幅に遅れて年度末近くとなったため，その後の研究計画に変更が生じ，平成２６年度に予定していた研究内容が開始できなかったことにより，翌年度に計画していた手指の動作記録による熟練度の評価に先に着手した．手指動作の記録方法を検討・確立し，手指を使った熟練度の高い技能の保存，および継承のための補助具やトレーニングの評価を対象に研究を推進し，それに対しての成果を出すことが出来た．
上記の計画変更に伴い，平成２７年度は，補助事業期間中に実施できていなかった身体動作の詳細解析による評価を行なった．第一に，各種の熟練者と初心者の動作測定と比較し，熟練度の高い技能の保存，および継承のための評価とトレーニング手法の確立を目的に研究を推進し有効な成果を上げることができ，学会での４件の発表を行なった．第二に，道具や器具を使う動作に対して，物体や道具の動作に重点を置いた動作解析・評価を行なうことにより，身体動作と道具の位置関係を評価項目とすることで，道具や器具を使う技能の保存と修得の方法を検討した．これらに関しても，既に幾つかの知見を得るに至っており，学会での２件の発表も行なった．
したがって，研究計画の変更に伴う実行不足部分は概ね解消され，研究開始当初に予定していた項目について，それぞれの成果が出ていることにより，「おおむね順調に進展している」とした．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度に，人体の動作解析による熟練度評価を行なうと共に，これまでの結果と成果をまとめる予定であったが，技能の熟練度には道具や工具の動きと身体動作の関連性が重要であることが明らかになったため，身体と物体の同時解析をさらに精緻に行う必要が生じている．そこで，当初の研究期間（平成２７年度まで）に対し，１年間の補助事業期間延長を申請し，これが承認された．
技能者の作業，運動選手のプレー，外科医の手術など様々な分野で熟練者の優れた動作により達成，実現されるものが多い．これらのトレーニングのために動作を解析するのは有効な手段であるため，動作を記録・解析するためのツールは幅広く利用されているが，道具や器具を使う動作になると，身体動作と道具の位置関係が複雑であるため，定量的な評価が難しくなる．そこで，このような道具や器具を使った優れた動作を道具の動きと共にモーションキャプチャを用いて同時に記録・解析することにより，スポーツのトレーニング，リハビリテーション，熟練技能の伝承などを支援することが可能になると期待される．
補助事業期間延長の平成２８年度においては，物体や道具の動作に重点を置いた動作解析・評価を行なうことにより，道具や器具を使う技能の保存と修得の方法を検討したい．具体的には，身体と物体の動作の同時測定とその解析をさらに精緻に行ない，身体と物体の位置の関係性，運動の関連性から熟練度を評価可能な指標を見出すことを目的とする．
以上の新しい試みを補助事業期間延長の１年間を有効に活用して実施し，次の研究のステップにつなげたい．
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| Causes of Carryover |
当初計画と若干の手順の変更が生じ，予定していた試験用の各種消耗品などの必要量が見積もりを下回ったこと，および研究成果が平成28年度開催のシンポジウムにおいて招待公演となったため，平成27年度に予定していた発表を延期したことにより，次年度使用額が生じる結果となった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
道具や工具の動きと身体動作の関連性が重要と分かったため，人体の動作解析による熟練度評価のための身体と物体の同時解析をさらに精緻に行う．また，招待講演を受けた研究内容について国際シンポジウムでの発表のために有効に利用する．
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Research Products
(6 results)
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[Presentation] 筋電信号を用いる動作識別の研究2015
Author(s)
内村武嗣，原田博之，大渕慶史，山口晃生
Organizer
第34回計測自動制御学会九州支部学術講演会
Place of Presentation
福岡工業大学, 福岡市東区和白東3-30-1
Year and Date
2015-11-28 – 2015-11-29
