2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Motion Preservation Technology for Preservation and Succession of Skilled Techniques
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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, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (10176993)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 英俊 同志社大学, 理工学部, 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 |
平成２７年度の研究成果より，技能の熟練度には身体動作と道具や工具の動きとの関連性が重要であることが明らかになり，身体と物体の同時解析を更に精緻に行なう必要が生じ，１年間の補助事業期間延長を申請し承認された．そこで平成２８年度は，身体と物体の位置や速度の関係性，運動の関連性から道具や器具を使う技能の熟練度を評価可能な指標を見出すことを目的とした．
人間の動作は，各関節を軸とした回転運動によって行われていることに着目し，各関節を回転軸とした角加速度による運動の評価を試みた．具体的には，木工作業で頻繁に用いられる鉋（かんな）がけ動作を対象としている．しかし，角加速度は回転角の２階微分であるため雑音信号の影響を受けやすい問題があったため，非線形フィルタを用いて雑音除去を行う手法を考案し，大振幅信号成分と小振幅不規則雑音成分を分離して不規則雑音を除去している．得られた角加速度は筋力と比例関係にあると考えられるため，各作業者の足の角加速度により評価を行った．その結果，熟練者は足の踏みかえ位置で力を使っており筋力値も小さいと推測されたが，初心者は足の踏みかえ以外の箇所でも大きな加速度が生じており，全体的に角加速度から推定される筋力値も大きいことが分かった．また，道具を支える左手と他の部位の角加速度との相関を調べることにより，熟練者は両手の筋力が同時に働いている一方，その他の部位の筋力との相関がみられず，初心者は左手と様々な部位が大きな相関を示す場合が多く，さらに個人差が顕著であることも明らかになった．
以上より，技能の熟練度の評価のための動作解析では，筋電位信号等との同時計測で力の入れ方を測定することが有効であるが，注目部位の筋力と関わる角加速度を求めることにより筋力の推定が可能であること，および，使用する道具の動作を同時に解析することが有効な手段となりえるという知見が得られた．
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