Gripping the hovering drone strap stabilizes the child's posture
| Project/Area Number |
19K21781
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 9:Education and related fields
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| Research Institution | Prefectural University of Hiroshima |
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Principal Investigator |
島谷 康司 県立広島大学, 保健福祉学部(三原キャンパス), 教授 (00433384)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島 圭介 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50649754)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | Drone / Light touch / 風船把持 / 姿勢制御 / 不安定 / 特別支援学校 / 立位歩行支援 / 発達障がい児 / ドローン / 子ども / 不安定歩行 / 姿勢動揺評価 / 姿勢制御支援 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，Droneの紐を把持することによって子どもの姿勢制御能力を評価・支援するために，紐を把持した指先への体性感覚情報の“揺らぎ”解析や指先で把持したDroneによって起こるヒトの身体動揺とDroneの動態解析からDrone型立位姿勢制御モデルを構築し，その機序を解明する．また，子どもの歩行の不安定性に対する確立した歩行評価・支援方法が存在しないことから，Drone型立位姿勢制御モデルに基づいた姿勢制御支援システムを開発する．不安定姿勢制御の子どもに対する世界初のDrone型立位姿勢制御支援システムの構築を目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
初期歩行期乳児に風船の紐を把持させると，初期歩行獲得後の比較的安定した歩行に近似することを明らかにした。そして，風船動態や指先への体性感覚情報の“揺らぎ”解析から風船型立位・歩行制御モデルを構築し，風船立位型姿勢制御の機序の一旦を解明した。
本研究では，ヒトの身体動揺とプログラム制御下にあるDroneの動態解析（In-Phase，Anti-Phase）から，Drone型立位姿勢制御モデルを構築し，その機序を解明することを目標とする。ヒトの指先感覚誘導が姿勢制御能を改善するならば，Drone型立位姿勢制御モデルに基づいた姿勢制御支援システムを開発することは，特別支援学校等の歩行の安定を求める実践現場においても大変意義が大きい。
2019年度（令和元年度）は，ヒトのDrone把持姿勢制御戦略の運動学的特徴を解析を行った。当該実験では，健常成人10名を対象にDrone把持姿勢制御実験を行い，通常静止立位，風船把持立位，Ligth touch(A4用紙)との比較を行った。この時，Droneの浮力の測定法を確立し，1N以下で触れるLight touch か１N以上で触れるForce touchを区別して実験も行うことができるシステムを確立した。結果，Drone把持はLTCや風船把持よりも大きな身体動揺の低減効果が認められた。
2020年度は，「VLTCシステム」の画像計測および指先センシング技術を応用し，Drone型立位姿勢制御モデルを構築することとし，VLTCシステムのさらなる検証をすすめることができた。しかし，コロナウイルス感染症のためにDrone型立位姿勢制御モデルの構築にまでいたらなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ヒトの身体重心動揺量に同期してDroneを操作し，Droneに締結した紐を把持して被験者の姿勢動揺量を増幅，あるいは減弱させるシステムを構築することを目的としている。これまでに構築したVLTCシステムを応用し，Droneを被験者の頭上で安全にホバリングさせ，Droneの動態解析（In-Phase，Anti-Phase）から，Drone型立位姿勢制御モデルを構築する予定であった。VLTCシステムのDroneへの応用は進んだものの，Drone型立位姿勢制御モデルの構築にまでいたらなかったことから，進捗状況はやや遅れていると判定した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，コロナウイルス感染症の状況を勘案しつつ，Drone型立位姿勢制御モデルの構築をするために，これまでに構築したVLTCシステムを応用し，Droneを被験者の頭上で安全にホバリングさせ，Droneの動態解析（In-Phase，Anti-Phase）およびヒトの立位時身体動揺を同時解析し，Drone型立位姿勢制御モデルを構築する予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
