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アンビエントノイズを用いた聴覚による前庭感覚代償と高齢者の平衡感覚支援

研究課題

研究課題/領域番号 17H06291
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分補助金
研究分野 人間情報学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

中村 仁彦  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (20159073)

研究分担者 山本 江  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (20641880)
池上 洋介  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (90774414)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円)
2019年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2018年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2017年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワードスマートセンサー情報システム / 人間生活環境 / バーチャルリアリティ / リハビリテーション / 知能ロボティクス / スマートセンサ情報システム / 高齢者 / 前提感覚 / アンビエントノイズ / 姿勢安定化 / 聴覚介入 / IMU / 行動理解 / 奥行知覚 / 知能ロボティックス
研究成果の概要

本研究は、前提感覚の衰えによる平衡感覚の低下を音響情報を能動的に聴覚に与えることで補填できなかという問題に着目した。当初、環境雑音を変調する効果を狙った。音響で行動変化を生じさせる場合、音を意識させずに行動変化を誘発する方法と、変化すべき方向や大きさを意識させて行動変化を生じさせる方法がある。後者は学習効果が期待でき積極的なQOLの維持につながる。本研究では音響情報を意識させる方向を選択した。研究は高齢者の歩行様態と空間識との関係の調査などにも向かった。基礎研究として疲労の代謝シミュレーション技術や、運動の様態から拮抗筋の使い方の個人差を推定する方法についても研究成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高齢者では多様な原因から身体機能が衰えることによってQOLが低下する。筋量、感覚・運動神経系、中枢神経系の漸次的な変化だけではなく、転倒などによる突然の生活の変化も大きな影響を与える。センシングデバイスや情報機器によって身体機能の衰えを補填するだけでなく、機能を維持するための学習効果のある支援ができれば、健康社会を実現するうえで社会的意義も大きい。本研究の学術的意義は、センサーや運動計測に基づいて聴覚を通して運動介入を行うことで平衡感覚の強化による安定な歩容を誘発できる可能性を示したことである。また一般的な運動学習に対する介入方法の基礎的な知見を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 8件、 招待講演 11件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] 北京理工大学/北京大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Heidelberg University/Karsluhe Institute of Technology/Technical University of Munich(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] EPFL(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Nobi Sad(セルビア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] EPFL(スイス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Hidelberg University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 北京理工大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Heidelberg University/Technical University of Munich(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] EPFL(スイス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 北京理工大学(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Modeling, Prediction, and Anomaly Detection of Manned-Vehicle Behavior in Open Field Based on Velocity Vector and Variance Tensor Fields2020

    • 著者名/発表者名
      Ko Yamamoto, Shinsaku Kuwada, Yoshihiko Nakamura
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 34(6) 号: 6 ページ: 343-357

    • DOI

      10.1080/01691864.2019.1709895

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PoseFusion: RGB-D SLAM in Dynamic Human Environment2018

    • 著者名/発表者名
      Tianwei Zhang, Yoshihiko Nakamura
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium on Experimental Robotics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Study on stumble risk assessment from the motion data of the elderly2019

    • 著者名/発表者名
      E. Uchiyama, T. Mino, T. Tanaka, Y. Ikegami, W. Takano, Y. Nakamura, and K. Iijima
    • 学会等名
      15th IFToMM World Congress on Mechanism and Machine Science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on Stumbles of the Elderly from a Depth Perception Dependency Test2019

    • 著者名/発表者名
      Emiko Uchiyama, Toshihiro Mino, Hiroki Obara, Tomoki Tanaka, Wataru Takano, Yoshihiko Nakamura, Katsuya Iijima
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Drop Vertical Jumpのバイオメカニカル解析に基づく膝前十字靱帯損傷リスク評価の研究2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木比奈子, 池上洋介, 内山瑛美子, 山本江, 山田文香, 中村仁彦, 水谷有里, 川口航平, 武冨修治
    • 学会等名
      第25回ロボティクスシンポジア
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者の大規模調査データからの虚弱指標の探索2019

    • 著者名/発表者名
      内山瑛美子,中村仁彦,高野渉
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 運動解析結果を音響情報に変換して介入するスポーツトレーニング法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      櫻井彬光,池上洋介,山田文香,山本江,中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 質問紙調査票の統計的正規化による転倒リスク識別器の構築2019

    • 著者名/発表者名
      内山瑛美子, 高野渉, 中村仁彦, 孫輔卿, 今枝秀二郞, 田中友規, 飯島勝矢, 松原全宏
    • 学会等名
      第37回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 姿勢変動の音場フィードバックによる高齢者の歩行安定化2019

    • 著者名/発表者名
      櫻井彬光,内山瑛美子,柳瀬諒,池上洋介,山本江,Milutin Nikolic,中村仁彦
    • 学会等名
      第37回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Human Motion Innovation from Modeling and Computation in Robotics2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      International Symposium of Robotics Research
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ロボティクスとAIが開くスポーツ・バイオメカニクスの最先2019

    • 著者名/発表者名
      中村仁彦
    • 学会等名
      グレータ東大塾, UTSSI, 東京大学
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人の運動のデータサイエンスに向けて2019

    • 著者名/発表者名
      中村仁彦
    • 学会等名
      新しい運動機能研究会, 日立中央研究所
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゴルフスイングにおける運動技能の評価法とそれを用いた介入型トレーニング2018

    • 著者名/発表者名
      田中玲至, 池上洋介, 山田文香, 山本江, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 中枢神経系モデルと筋骨格系モデルの統合シミュレーション法2018

    • 著者名/発表者名
      稲吉翔, 池上洋介, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 記号化された運動と大規模言語データベースを用いた人間の運動の言語的理解2018

    • 著者名/発表者名
      都築敬, 高野渉, 中村仁彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 錯視課題を用いた奥行き方向の知覚能力の推定2018

    • 著者名/発表者名
      内山瑛美子, 小原大輝, 田中友規, 中村仁彦, 高野渉, 飯島勝矢
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 射影画像の提示による奥行知覚能力の評価2018

    • 著者名/発表者名
      内山瑛美子, 小原大輝, 味野俊裕, 田中友規, 中村仁彦, 高野渉, 飯島勝矢
    • 学会等名
      第24回ロボティクスシンポジア
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フレイルのマルチモーダル情報に基づく段階評価法の研究2018

    • 著者名/発表者名
      内山瑛美子
    • 学会等名
      第23回ロボティクスシンポジア
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ゴルフスイングにおける運動技能の評価法とそれを用いた介入型トレーニング法2018

    • 著者名/発表者名
      池上洋介
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 記号化された運動と大規模言語データベースを用いた人間の運動の言語的理解2018

    • 著者名/発表者名
      都築敬
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Robotic computation of language and action for machine intelligence of human behavior2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      2nd UTokyo-TUM Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生物の力学的戦略:人体の複雑性に宿る知能の単純性2018

    • 著者名/発表者名
      中村仁彦
    • 学会等名
      日本学術会議応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳活動情報及び身体運動情報からの特徴量抽出による認知的フレイル評価に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      内山瑛美子
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者のロコモティブシンドローム評価指標と実動作計測による身体機能評価の比較2017

    • 著者名/発表者名
      内山瑛美子
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Human Biorobotics: from Motion Analysis to Motion Training2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      Workshop on Assistive Robotics, IEEE-RAS International Conference on Robotics and Automation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Unveiling Fullbody Dynamics in Athletic Motions for Sports Advising2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      3rd Intrenatioal Workshop on Neurorobotics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] スポーツ社会 サービス・プラットフォームの構想2017

    • 著者名/発表者名
      中村仁彦
    • 学会等名
      UTSSI-Society5.0 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 魔法の鏡と水晶玉に映すわたしのからだ ~リアルタイム動作計測と行動予測の未来像~2017

    • 著者名/発表者名
      中村仁彦
    • 学会等名
      第28回科学技術交流フォーラム 「動きを創る」 ~日常生活をサポートする技術~
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Distance between Language and Action2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      4th Workshop of the Anthropomophic Action Factory, Wording Robotics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Perspective on Biomechanics Horizon in the Light of Robotics Computation2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      International Symposium of Robotics Research
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Research in Nakamura & Yamamoto Laboratory

    • URL

      http://www.ynl.u-tokyo.ac.jp/wp/research

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Research, Nakamura & Yamamoto Lab

    • URL

      http://www.ynl.t.u-tokyo.ac.jp/wp/research/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 研究:UTSSI東京大学スポーツ先端科学研究拠点

    • URL

      http://utssi.c.u-tokyo.ac.jp/research.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] トレーニング支援方法及び装置2019

    • 発明者名
      中村仁彦 山本江 池上洋介 田中玲至 櫻井彬光 山田文香
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-101841
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 筋疲労推定方法及び装置2019

    • 発明者名
      中村仁彦 池上洋介 黄岩
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-199766
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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