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手の動きのアーカイブと力覚情報に基づくインストラクション

研究課題

研究課題/領域番号 17650180
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 身体教育学
研究機関東京工科大学

研究代表者

橋本 洋志  東京工科大学, バイオニクス学部, 教授 (60208460)

研究分担者 坪井 利憲  東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 教授 (20329171)
大山 恭弘  東京工科大学, バイオニクス学部, 教授 (00233289)
苗村 潔  東京工科大学, バイオニクス学部, 講師 (90302752)
天野 直紀  東京工科大学, メディア学部, 講師 (10367203)
石井 千春  工学院大学, グローバルエンジニアリング学部, 准教授 (80296079)
小林 裕之  東京工科大学, バイオニクス学部, 助手 (80338219)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワード手の動き / 動きのアーカイブ / 動きのインストラクション / 手の力覚 / 箸使い / スキルの定量的評価 / 統計的分析 / インストラクションディスプレイ / 上手・下手の定量的評価 / 主成分分析
研究概要

本研究の目的は,日常生活で現れる手の動き(箸や鉛筆の使い方,玉遊び等)を時系列データとして取得し,動きの特徴を表す特徴量を抽出して保存する(アーカイブ(archive)と称す)とともにこの特徴量をハンドガイド(写真参照手に装着して自動制御によりワイヤー型アクチュエータで5本の指を動かす)に送ることにより,ハンドガイドを手に装着した人間に,力覚として手の動きそのもののインストラクションを行えるようにすることにある。
本年度では,前年度までの実験結果を基にして,次の成果を得た。
● 指関節角度の時系列データに対する主成分分析法により,第1主成分が,動きの巧みさの指標となりうること,また,指関節角度の時系列データのうち,箸使いでは,人差し指と中指の間の角度に対する標本分散が,箸使い上手さの指標となりうることがわかった。
● 玉回しでは,親指を含めた3本の指先関節が周期的に動くことが上手さの鍵となることがわかった。また,手の動きに関連して,副次的に次の知見を得た。
● 手の力覚を用いて,人間の周囲にある障害物環境を認職できるという視覚の代替感覚を実現できることを明らかにした。
● 人間がレクリエーションの一環として太極拳の動作を行うとき,手先の動きが重要であることが判明した。これは上手に動こうとするときの指標として,手先でバランスをとったり,スムーズな動作移行のときに手先反動を用いているためで,人間の動作と手の動きとの関連性に注目することが必要であることがわかった。
以上の知見をもとに,指先のみならず手先の動きがしなやかになるようなインストラクションディスプレイのプロトタイプを構築し,臨床実験を通してその高い利便性・使用性を立証した。さらに,指先のモーションアシストデバイスを試作し,指の感覚とその動かし方に関する幾つかの知見を示した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Instruction Display for Learning Taijiquan Motions2007

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, Y. Abe, H. Hashimoto and H. Murakoshi
    • 雑誌名

      IEEE ISIE2007 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis and Evaluation of Hand Motion in Use of Tools2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kinoshita, A. Sasaki, H. Hashimoto and C. Ishii
    • 雑誌名

      IEEE/ASME AIM2007 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Instruction Assist System in Intelligent Space for Instruction of Taijiquan Motions2007

    • 著者名/発表者名
      Akinori Sasaki, Yutaka Abe, Hiroshi Hashimoto, Sho Yokota, Yasuhiro Ohyama
    • 雑誌名

      IEEE IECON2007 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] キのハフティックインタフェースによる周辺障害物認識システムを用いた歩行器2007

    • 著者名/発表者名
      橋本, 松永, 佐々木, 石井, 新妻, 橋本(秀)
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 vol. 43, no. 3

      ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Instruction Display of Motion for Taijiquan in intelligent Space2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Abe, A.Sasaki, H.Hashimoto, H.Murakoshi
    • 雑誌名

      SICE-ICASE International Joint Conference 2006 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Archive and Instruction of the Hand Motion : Analysis and Evaluation of the Hand Motion2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kinoshita, D.Takeda, H.Hashimoto
    • 雑誌名

      SICE-ICASE International Joint Conference 2006 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Archive and Instruction of the Hand Motion : Analysis and Evaluation of the Hand Motion in using Chopsticks2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kinoshita, H.Hashimoto
    • 雑誌名

      International Conference onIEEE IECON 2006 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Driving Electric Car by using EMG Interface2006

    • 著者名/発表者名
      Shinichi ASO, Tomohiro Sasaki, Hiroshi Hashimoto
    • 雑誌名

      IEEE International Conferences on Cybernetics & Intelligent Systems (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 巧みな手動作の評価方法の提案2006

    • 著者名/発表者名
      木下, 竹田, 佐々木, 橋本, 石井
    • 雑誌名

      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 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 手動作のアーカイブとインストラクション〜箸使いの分析〜2005

    • 著者名/発表者名
      常山, 阿部, 橋本
    • 雑誌名

      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論文集 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 手の力覚を利用した環境認識補助歩行器2005

    • 著者名/発表者名
      佐々木, 阿部, 朝生, 橋本
    • 雑誌名

      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論文集 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 指装着型マスタースレーブデバイスの機構2007

    • 著者名/発表者名
      上村, 竹田, 橋本, 石井
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      秋田
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.teu.ac.jp/kougi/hasimoto/ContributionOfHashimoto/indexOfPaperList.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2021-08-31  

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