| Project/Area Number |
23918002
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
工学Ⅱ-A(電気・電子系)
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| Research Institution | 神奈川県総合リハビリテーションセンター |
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Principal Investigator |
永田 健太郎 神奈川県総合リハビリテーションセンター, 事務局・研究部, 研究員
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| Project Period (FY) |
2011
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2011)
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| Budget Amount *help |
¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 表面筋電図 / パターン認識 / システム制御 |
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| Research Abstract |
表面筋電図を利用したシステム制御は、人本来の動きと同様の制御が可能であることが望ましい。人の動作は極めて高い自由度を有することからシステムの自由度向上は重要な課題の一つであるが、従来は認識対象パターンの増加による統計的パターン識別の問題として取り扱われることが多かった。認識対象となるパターン数の増加は自由度向上に直接寄与するものの、膨大な認識対象動作を有意に認識することは正確性や必要となる学習量、また計算量の面から現実的では無いため、本研究では独立して認識する動作は少数個に限定した上で、それらが複合した動作を認識することで自由度の向上を図った。
認識対象動作はより複雑な動作が要求される手の動作に着目し、日常生活における出現頻度・複合のし易さを考え、把持動作と回内・回外動作を設定した。次に手の複合動作時の表面筋電図の電気的特性について、自作した多チャネル表面電極を使用し前腕部より導出し解析した。これは従来有効とされている解剖学的知見などに基づく特定の計測位置には捕らわれずに、動作時に発生する表面筋電図を満遍なく計測し解析を行うためである。複合動作に含まれる基本動作の要素について統計的解析を行ったところ、個人毎に適した表面電極の貼付位置を決定することで基本動作と類似性を示すことが認められた。また、特定の計測部位に対する選択性の低下やクロストークなどの問題に対する対処が可能なことが分かった。複動動作の認識実験より、複合動作が基本動作の組合せであることが条件として設定されている場合、基本動作同士が線形性を保つ識別空間を構成することで複合動作そのものは未学習であっても動作の認識が可能であり、複合動作認識による自由度向上の可能性が示唆された。
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