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2016 Fiscal Year Annual Research Report

自己他者感覚に着目した技能遂行・習得メカニズムの探求

Research Project

Project/Area Number 26280101
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

阪口 豊  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (40205737)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宇野 洋二  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10203572)
西井 淳  山口大学, 自然科学研究科, 教授 (00242040)
井上 康之  東京大学, 学内共同利用施設等, 研究員 (00644436)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords身体技能 / 自己他者関係 / 身体体制化 / 注意 / 行動実験 / 計算モデル / 介助
Outline of Annual Research Achievements

本研究の主題は,「身体体制化」という観点から身体技能における感覚運動制御について検討し,動作やその感じ方に個人差が生じるメカニズムを計算モデルと行動実験により明らかにすることである.今年度の成果は以下の通りである.
計算モデルについては,「身体の捉え方に応じて制御が変わるモデル」として,注意の向け方に応じて制御構造が変わるモデルを,運動計画理論における評価関数と解空間の組み換えに基づくモデルとしてまとめた.また,計算機実験により,注意の向け方が運動学習における汎化能力や運動性能に影響を及ぼす可能性があることを示唆する結果を得た.
行動実験の三つの課題についてはそれぞれ以下の成果を得た.
①個体単体の場合:身体分節に関する一つの例題として,腕を随意的に動かす条件と他者に導かれたと感じながら動かす条件のあいだで動作の違いを解析した.また,歩行運動において脚関節間の体制化が一周期の脚運動中の時期に応じて動的に変化していることを明らかにした.
②個体+道具の場合:昨年度に構築したマニピュレータとDSPを組み込んだ計測装置を用いて,物を保持しているときの手先インピーダンスを計測し,特に,満杯のコップから水をこぼさないように保持しているときに手先剛性が減少することを見出した.この結果は被験者が手先やコップに関する視覚情報に基づいて身体姿勢を調整し手先振動を抑制していることを示唆している.
③個体+個体の場合:介助動作において介助者が被介助者を自己の一部と感じるか否かに応じて介助者の動作が変化することを示す実験データを得た.また,接触する他者との関係性を絶つ効果があるといわれている武術的立位法の効果について,静止立位時の身体動揺を対象とした行動実験を行い,得られたデータに基づきその制御方策について検討した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

構築した計算モデルの内容や原理は,研究期間中の検討を通じて変更を加えたために,計画当時に想定していたものと少し異なる内容になっているが,原理モデルの構築および行動実験の双方について成果が出て論文発表や学会発表ができていることから,全体としてはほぼ順調に進んでいると考えている.ただし,一部の課題については,当該課題を担当していた社会人大学院生が休学していたため,当初計画に比べてやや遅れている.

Strategy for Future Research Activity

次年度も,基本的に計画調書に記載した内容に沿って研究を実施する予定である.次年度は最終年度であるため,できるだけ多くの内容について学会発表や論文執筆を行い,積極的に成果を公表していきたい.

Causes of Carryover

当初計画していたよりも物品費が節約できたほか,研究補助者謝金が当初予定と比較して少なく済んだだめ.

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度は最終年度であることから,研究成果公表のための経費(学会発表・出張,論文投稿に伴う諸経費)に充てる計画である.

  • Research Products

    (20 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Relationship between musical characteristics and temporal breathing pattern in piano performance2016

    • Author(s)
      Sakaguchi, Y. and Aiba, E.
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: 10 Pages: 1-18

    • DOI

      10.3389/fnhum.2016.00381

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Changes in motor synergies for tracking movement and responses to perturbations depend on task-irrelevant dimension constraints2016

    • Author(s)
      Togo, S., Kagawa, T., and Uno, Y.
    • Journal Title

      Human Movement Science

      Volume: 46 Pages: 104-116

    • DOI

      10.3389/fncom.2016.00069

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Whole-body reaching movements formulated by minimum muscle-tension change criterion2016

    • Author(s)
      Kudo, N., Choi, K., Kagawa, T., and Uno, Y.
    • Journal Title

      Neural Computation

      Volume: 28 (5) Pages: 950-969

    • DOI

      10.1162/NECO_a_00830

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Uncontrolled manifold reference feedback control of multi-joint robot arms2016

    • Author(s)
      Togo, S., Kagawa, T., and Uno, Y.
    • Journal Title

      Frontiers in Computational Neuroscience

      Volume: 10 Pages: 1-16

    • DOI

      10.3389/fncom.2016.00069

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 歩行中の下肢関節間シナジーにおける足関節の寄与2016

    • Author(s)
      橋爪善光, 垣内田翔子, 西井淳
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集

      Volume: 52 (6) Pages: 310-316

    • DOI

      10.9746/sicetr.52.310

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 多関節アームの繰り返し制御における仮想軌道の調整2017

    • Author(s)
      大島悠輔,香川高弘,宇野洋二
    • Organizer
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      機械振興会館(東京都・港区)
    • Year and Date
      2017-03-14
  • [Presentation] 単振子と倒立振子に基づく歩行バランスに関する検討2017

    • Author(s)
      木場亮太,香川高弘,宇野洋二
    • Organizer
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      機械振興会館(東京都・港区)
    • Year and Date
      2017-03-14
  • [Presentation] 単振子と倒立振子に基づく歩行バランスに関する検討2017

    • Author(s)
      香川高弘,宇野洋二
    • Organizer
      電子情報通信学会MEとバイオサイバネティクス研究会
    • Place of Presentation
      機械振興会館(東京都・港区)
    • Year and Date
      2017-03-13
  • [Presentation] 静止立位時の姿勢が動き出し動作の特性に与える影響2017

    • Author(s)
      金井 涼,石川裕一朗,阪口 豊
    • Organizer
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
    • Place of Presentation
      CiNet (大阪府・豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-10
  • [Presentation] 高速ビジュアルトラッキングシステムによるピアノ演奏動作の解析2017

    • Author(s)
      澤田一平,饗庭絵里子,阪口 豊
    • Organizer
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
    • Place of Presentation
      CiNet (大阪府・豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-10
  • [Presentation] フィードバックゲインに応じた仮想軌道修正に基づくロボットアーム制御2017

    • Author(s)
      大島悠輔,香川高弘,宇野洋二
    • Organizer
      第29回自律分散システム・シンポジウム
    • Place of Presentation
      調布クレストンホテル(東京都・調布市)
    • Year and Date
      2017-01-30
  • [Presentation] VR 環境における自己身体感覚の評価に関する検討2016

    • Author(s)
      高橋史哉,香川高弘,宇野洋二
    • Organizer
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2016)
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2016-12-16
  • [Presentation] 多関節アームの姿勢の多様性を許容する位置制御2016

    • Author(s)
      市岡紘平,香川高弘,宇野洋二
    • Organizer
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2016)
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2016-12-16
  • [Presentation] A neural network model that realizes synergetic control2016

    • Author(s)
      J. Nishii and S. Uchida
    • Organizer
      International Symposium on the Neuromechanics of Human Movementanics & Training
    • Place of Presentation
      Heidelberg, Germany
    • Year and Date
      2016-10-04 – 2016-10-06
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A neural network model for synergetic control and the dependency of its generalization capability on modality2016

    • Author(s)
      J. Nishii and S. Uchida
    • Organizer
      11th joint DVS Conference on Motor Control & Learning, Biomechanics & Training
    • Place of Presentation
      Darmstadt, Germany
    • Year and Date
      2016-09-28 – 2016-09-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒューマノイドロボットによる障害物踏み越え動作の生成2016

    • Author(s)
      川岸敬生,香川高弘,宇野洋二
    • Organizer
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形
    • Year and Date
      2016-09-07
  • [Presentation] :ピアノ演奏における触覚情報の役割:打鍵しない鍵盤がもたらす触力覚的手がかりの効果2016

    • Author(s)
      饗庭絵里子,阪口 豊
    • Organizer
      第10回Motor Control研究会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-09-03
  • [Presentation] 通常立位と中間重心立位からの前進動作の比較2016

    • Author(s)
      金井 涼,石川裕一朗,阪口 豊
    • Organizer
      第10回Motor Control研究会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-09-02
  • [Presentation] 没入型VR環境における視覚と性感覚が自己身体感覚に与える影響2016

    • Author(s)
      市岡紘平,香川高弘,宇野洋二
    • Organizer
      第10回Motor Control研究会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-09-01
  • [Remarks] 技能情報学研究ステーション

    • URL

      www.skill.uec.ac.jp

URL: 

Published: 2018-01-16  

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