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バーチャルモデルとの協調歩行に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H02733
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ヒューマンインタフェース・インタラクション
研究機関筑波大学

研究代表者

矢野 博明  筑波大学, システム情報系, 教授 (80312825)

研究分担者 田中 直樹  筑波大学, 医学医療系, 研究員 (40754601)
岩田 洋夫  筑波大学, システム情報系, 教授 (60184884)
足立 和隆  筑波大学, 体育系, 准教授 (70221041)
澁谷 長史  筑波大学, システム情報系, 助教 (90582776)
柳 久子  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (10241811)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
キーワードバーチャルリアリティ / 歩行感覚提示 / 機械学習 / マルチモーダルインタフェース / マルチモーダルインターフェース / マルチモーダル / 協調歩行
研究成果の概要

本研究は歩行感覚提示装置における、歩行動作および意図の検出手法および実世界と異なる属性を持つバーチャルなユーザーモデルやバーチャル空間における歩行感覚の生成手法をバーチャルなユーザーモデルとの協調歩行という切り口から明らかにした。協調歩行を実現するには、ユーザの身体の末端の移動軌跡を機械的に制御する効果器、力センサによるユーザの印加力の検出、末端部位の位置および印加力データを入力としたバーチャル世界の物理法則モデル、力のプロフィールデータを用いた機械学習による歩行意図検出・軌跡修正手法、および学習データセットのクラス識別と未知のデータのパラメータ推定・軌跡修正手法が必要であることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、個人の特性に合わせて歩行感覚提示装置の出力を変更する手法を提案するものであり、例えば脳卒中による麻痺患者が繰り返し歩行軌跡を体験することで歩行機能の再獲得を行う際に、本人の癖を装置側が読み取って軌道を調整するような新たな歩行リハビリテーションへの応用が期待できる。また、歩行感覚提示アルゴリズムの開発においても自動的にパラメータ調整をするプログラムの実現や、近年研究が行われるようになった身体拡張感技術に関する貢献が期待できる。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [学会発表] 歩行感覚提示装置を用いた歩行トレーニングが回復期脳卒中患者の下肢筋活動に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      田中直樹,海老原一彰,江幡安彦,新井明香,福田将大,金森毅繁,矢野博明,柳久子
    • 学会等名
      第56回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 回復期脳卒中片麻痺患者に対する歩行感覚提示装置を用いた歩行訓練の有用性の検討2019

    • 著者名/発表者名
      海老原一彰,田中直樹,伊佐地隆,山崎正志
    • 学会等名
      第56回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 部分面型ロコモーションインタフェースを用いた柔軟床面提示2018

    • 著者名/発表者名
      米澤 綾恭、矢野 博明、岩田 洋夫
    • 学会等名
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ワイヤ駆動モーションベースを用いた月面跳躍体験2018

    • 著者名/発表者名
      平井 亜季子、岩田 洋夫、矢野 博明
    • 学会等名
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Torus Treadmillにおける全方向歩行によるUAVの操縦2018

    • 著者名/発表者名
      甲斐 繁、内藤 友貴、矢野 博明、岩田 洋夫
    • 学会等名
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Big Robot Mk.2を用いた歩行感覚の拡大2018

    • 著者名/発表者名
      森田 大輔、圓崎 裕貴、矢野 博明、岩田 洋夫
    • 学会等名
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 歩行感覚提示装置による歩行運動が維持期脳卒中患者の筋活動に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      田中直樹,永井智,金森毅繁,海老原一彰,矢野博明,伊佐地隆,柳久子
    • 学会等名
      第55回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 歩行感覚提示装置を用いた歩行トレーニングの有用性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      海老原一彰,田中直樹,伊佐地隆,山崎正志
    • 学会等名
      第55回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 部分面型歩行感覚提示装置における最尤推定を用いた歩幅変更2017

    • 著者名/発表者名
      坂下 史弥、澁谷 長史、矢野 博明
    • 学会等名
      HCGシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Classification for Sequential Data Involving Human Trial and Error2017

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Enoki, Takeshi Shibuya and Hiroaki Yano
    • 学会等名
      The SICE Annual Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微小重力環境下での小型歩行体験システム2016

    • 著者名/発表者名
      村上 康秀、矢野 博明、岩田 洋夫
    • 学会等名
      第21回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 最尤推定法による部分面型 LI の歩幅変更意図の検出2016

    • 著者名/発表者名
      夏神 龍之介, 矢野 博明, 澁谷 長史, 岩田 洋夫
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2016
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都小金井市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 部分面型ロコモーションインタフェースにおける歩幅変更意図の検出2015

    • 著者名/発表者名
      古家 和樹,矢野 博明,澁谷 長史,岩田 洋夫
    • 学会等名
      第82回福祉情報工学研究会
    • 発表場所
      産総研臨海副都心センター別館(東京都江東区)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 歩行時の床へのせん断力を考慮した歩行感覚提示2015

    • 著者名/発表者名
      夏神 龍之介, 矢野 博明, 岩田 洋夫
    • 学会等名
      第20回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都江東区)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 歩行感覚提示装置を用いた歩行トレーニングの有用性の検討2015

    • 著者名/発表者名
      田中 直樹, 高尾 敏文, 渡邉 大貴, 金森 毅繁, 矢野 博明, 柳 久子
    • 学会等名
      第50回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-06-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://intron.kz.tsukuba.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://intron.kz.tsukuba.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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