ドローンの追跡機能を利用したヒト身体運動解析システム

• Project/Area Number: 20H00924
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 2140:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, and related fields
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: KIKUHI MAMORU 岩手大学, 理工学系技術部, 技術専門職員
• Project Period (FY): 2020-04-01 –
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥350,000 (Direct Cost: ¥350,000); Fiscal Year 2020: ¥350,000 (Direct Cost: ¥350,000)
• Keywords: ドローン / 追跡機能 / 運動解析 / 身体運動解析 / OpenPose

Outline of Research at the Start

ドローンは自由に空間を移動でき, さらに市販されているドローンにも標準で追跡機能備わっているため, 誰でも自分自身の運動を空撮することが可能である. そこで本研究では, ドローンの追跡機能を利用したヒト身体運動解析の可能性の検証を行う. ここでは, 追跡機能が搭載された市販のドローンを用いて, 歩行・走行などの基本的な身体運動の運動状態を自動で撮影し, その撮影した動画を関節角度変位解析へ応用できるかを検証する.

Outline of Final Research Achievements

市販されているドローンの追跡機能により，歩行および走行を同じ画角かつ常に画面の中心付近に撮影対象者を捉えた動画を撮影することが出来た．ただし，走行のスタートおよびゴールでは速度変化量が大きいため，ドローンの追跡が間に合わず，画面の中心から外れる場合がある． OpenPoseを用いた解析では，体の背後に隠れた関節以外は各関節の位置データを自動で取得することが出来た．よって，ドローンの追跡機能により運動解析ができることが明らかとなった．

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

市販されているドローンの追跡機能により、歩行および走行の運動状態を自動で撮影し運動解析を行うことが出来ることを実証した。このことにより、ドローンを利用した様々な運動の撮影および解析が進み、スポーツやリハビリテーションの分野で活用される可能性がある。