• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

視覚認知情報と運動計画を推定するインタフェースの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K12076
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ヒューマンインタフェース・インタラクション
研究機関弘前大学 (2018)
東京大学 (2015-2017)

研究代表者

星野 隆行  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (00516049)

研究協力者 荒木 望  
石川 峻也  
勝又 航生  
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
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード運動計画 / 視空間 / バーチャルリアリティ / 筋電位 / 不随意運動 / 踏み外し / 脈波伝搬速度 / 交感神経 / 段差降下 / 不随意活動 / 表面筋電位 / HMD / 身体所有感 / 着地動作 / 予備緊張 / 歩行 / 視覚 / 予備的活動 / 不随意的筋活動 / 事前活動 / 身体制御性
研究成果の概要

段差降下運動では,視覚,体性感覚,前庭感覚が重要であり,これらの齟齬が段差の踏み外しにつながる.そこでKinect v2とHMDを用いてリアルタイムに視覚的錯誤を生成し,踏み外しを誘発させその際の運動の解析を行った.被験者にはVR空間中に投影した被験者自身の身体と段差を提示しながら段差を降下させることで,踏み外し運動を再現させる.
その結果,筋活動は視覚情報により誘導されるが,踏み外してから約100 msで反射的な修正動作が生起されることで着地の衝撃を緩和する戦略があることが示唆された.本研究から得られた知見は,踏み外し時のリスクの評価などの工学的応用につながるものである.

研究成果の学術的意義や社会的意義

加齢や疾患により四肢に障害を生じた患者は,その疾患により健常人よりも運動能力や感覚の減退を生じている.この能力の減退を評価,補助するために,姿勢制御や運動計画を検出・評価して,歩行アシストシステムや情報デバイスで補助デバイスの助けを借りる必要がある.このとき,運動の評価・補助デバイスの入力として,ヒトの主観的な感覚や次の動作決定という認知,運動計画に関わる情報を取得するインタフェースのひとつとして本研究の成果が有効である.本研究から得られた知見は,踏み外し時のリスクの評価,歩行アシストシステムの制御や負荷量をリアルタイムに定量化しインタフェースとする工学的応用につながるものである.

報告書

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

    (6件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 指尖動脈血圧波形における精神負荷により誘発される拡張期の反射波の到達時間の変化2019

    • 著者名/発表者名
      熊谷 和樹,星野 隆行
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Detecting Missteps During Step Descent from EMG Signals Using Bidirectional LSTM-Based Recurrent Neural Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Koki Katsumata, Shunya Ishikawa, and Takayuki Hoshino
    • 学会等名
      The 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 予備緊張により調整される膝関節剛性と着地先の床剛性との関係に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      芹沢信也,満渕邦彦, 星野隆行
    • 学会等名
      第35回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Kinect v2とHMDを用いた視覚的錯誤生成システムによる段差踏み外し運動の解析2017

    • 著者名/発表者名
      石川峻也, 深山理, 星野隆行
    • 学会等名
      第38回 バイオメカニズム学術講演会(SOBIM2017 in OITA)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 視覚情報に関連した歩行制御機構解明のためのHMD を用いた生体計測システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      石川峻也,荒木望,深山理,満渕邦彦,星野隆行
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会(SICE SI2016)
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 弘前大学 星野研究室

    • URL

      https://sites.google.com/view/hoshino-lab

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi