| 研究課題/領域番号 |
15570200
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
人類学
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
河内 まき子 独立行政法人産業技術総合研究所, デジタルヒューマン研究センター, 主任研究員 (80126052)
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| 研究分担者 |
持丸 正明 独立行政法人産業技術総合研究所, デジタルヒューマン研究センター, 副センター長 (90358169)
宮田 なつき 独立行政法人産業技術総合研究所, デジタルヒューマン研究センター, 研究員 (90344225)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
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| キーワード | 手 / コンピュータマネキン / 人体寸法 / 運動 / 姿勢 / 骨格構造 / MRI / Skin movement artifact / skin movement artifact |
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| 研究概要 |
個人差をカバーするようなさまざまなサイズとプロポーションをもつ手の形態と、その手が製品を掴むときの姿勢を、コンピュータ上で合成・表示する研究を行い、以下の成果を得た。
1.指の屈曲角度が異なる3姿勢で手のMRI画像を撮影し、抽出した骨の形状の相対的な位置関係から、指の関節の回転軸を計算した。この結果、中手指節関節、近位および遠位指節間関節で回転軸がねじれていることを定量的に明らかにするとともに、伸展位から中間位、屈曲位にかけて、回転軸が微妙にずれることを明らかにした。
2.マーカ貼付け型のモーションキャプチャシステムを用いて、手の姿勢を高精度に計測し、再構成する手法を開発した。対象とする関節よりも一つ遠位(または近位)の関節角度を固定することでskin movement artifactの影響を低減するキャリブレーション動作を行うことにより、被験者ごとに正確なリンク構造を同定し、その姿勢を求めることができる。この方法を用いて、一名の被験者が直径の異なる複数の円筒を上方から掴む姿勢を計測し、計測していない直径の円筒を掴む姿勢を推定した。
3.一名について複数姿勢で計測した医用画像から、機能的な関節中心位置とリンク構造、骨と皮膚の表面形状をもつ、手の基本モデルを生成した。また、形状表示のためのソフトを開発した。
4.男女あわせて約100名について計測した手の寸法から、Bittnerら(1986)の方法により9体のバウンダリーファミリーのもつべき寸法を求めた。Genericモデルの皮膚表面上に、これらの寸法を決定するに必要な計測点を決定し、これらの計測点から決定される40の寸法を計測した。これらの寸法が、バウンダリーファミリーの各メンバーの対応する寸法と一致するようにgeneric modelを変形することにより、各メンバーの形状を生成した。
5.手のリンク長に関するアロメトリを調べるため、過去の研究により得られた手のX線写真から、手根部、中手部、各指節骨の長さを計測し、分析した。
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