• 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

触錯覚現象を用いた力覚バイアスによる動作教示

研究課題

研究課題/領域番号 19J02096
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

中村 拓人  東京工業大学, 情報理工学院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードハンガー反射 / 疑似力覚 / 触覚 / 力覚
研究開始時の研究の概要

本研究では錯覚現象を用いた簡便な力覚提示装置を用いて,ユーザの身体各所に力覚によるバイアスをかけることで,運動教示を試みる.
触覚の錯覚現象であるハンガー反射は,頭部に針金ハンガーを装着すると思わず頭回してしまうほどの強力な回転方向の力覚を生起させる現象である.本現象は頭部だけでなく,手首,腰,足首など身体各所で確認されており,簡便な装置で再現可能である.
本研究ではこのハンガー反射現象を発生させるデバイスを身体各所に装着させ,ユーザの身体に力覚によって動かしやすい方向と動かしにくい方向を提示し,スポーツのフォーム修正へ応用する.ハンガー反射による力覚バイアスにより,ユーザを正しいフォームへ導く.

研究実績の概要

本年度は本課題における適用方向拡張の研究をおこなった.本課題では錯覚現象による力覚を提示して,スポーツ動作の誤った動きを抑制する方向に動かしにくくするバイアスかける.力覚によるバイアスを提示する方法として,ハンガー反射(皮膚の横ずれを特定の位置に提示すると力覚が生起する現象)という触覚の錯覚現象を用いている.本現象は頭部のヨー軸方向以外にも,ピッチ軸方向及びロール軸方向に発生することが知られていた.しかし,デバイスの装着状態が不安定であったため,本課題の応用対象であるスポーツに応用することは困難であった.そこで,本年度は非電源でピッチ軸方向にハンガー反射を安定的に提示するデバイスを開発した.ハンガー反射は皮膚の横ずれを利用しているため,開発したデバイスは額に上下方向の皮膚変形を発生させる.従来デバイスはバネ構造をヨー軸方向に配置したデバイスを用いていたが,今回のデバイスではピッチ軸(上下方向)にバネ構造を配置することでデバイス本体を装着した際に発生する弾性力方向をピッチ軸(上下)方向にすることを実現した.開発したデバイスによって,頭部をピッチ軸(頭部上下方向)に力覚を安定的に提示することができ,ゴルフスイング時に頭が上がりすぎてしまう姿勢の矯正などに応用できる.今後はデバイス使用の前後でのフォーム改善度などの調査を行っていく.また,頭部だけでなく,すでに手首・肘・膝などゴルフスイングに影響する部位でのハンガー反射提示デバイスも開発済みであるため,どれらを統合した練習方法の設計なども行っていく.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Posture-based Golf Swing Instruction using Multi-modal Feedback2022

    • 著者名/発表者名
      Yuka Tanaka, Takuto Nakamura, Hideki Koike
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 30 号: 0 ページ: 107-117

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.30.107

    • NAID

      130008159980

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SPinPong - Virtual Reality Table Tennis Skill Acquisition using Visual, Haptic and Temporal Cues2021

    • 著者名/発表者名
      Erwin Wu, Mitski Piekenbrock, Takuto Nakumura, Hideki Koike
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      巻: 27 号: 5 ページ: 2566-2576

    • DOI

      10.1109/tvcg.2021.3067761

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Hanger Reflex: An Inexpensive and Non-invasive Therapeutic Modality for Dystonia and Neurological Disorders2020

    • 著者名/発表者名
      Takashi ASAHI, Takuto NAKAMURA, Michi SATO, Yuki KON, Hiroyuki KAJIMOTO, Shuji SATO
    • 雑誌名

      Neurologia medico-chirurgica

      巻: 60 号: 11 ページ: 525-530

    • DOI

      10.2176/nmc.ra.2020-0156

    • NAID

      130007939877

    • ISSN
      0470-8105, 1349-8029
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pilot feasibility study of a semi-automated three-dimensional scoring system for cervical dystonia2019

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, S. Sekimoto, G. Oyama, Y. Shimo, N. Hattori, H. Kajimoto
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 14 ページ: 1-11

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] SkiSim: A comprehensive Study on Full Body Motion Capture and Real-TimeFeedback in VR Ski Training2022

    • 著者名/発表者名
      J. Hoffard, X. Zhang, E. Wu, T. Nakamura, H. Koike
    • 学会等名
      Augmented Humans 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 身体複数箇所へのハンガー反射同時提示装置2021

    • 著者名/発表者名
      中村,小池
    • 学会等名
      第22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 SI 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 偏加速度振動による力覚生起時の皮膚計測2021

    • 著者名/発表者名
      金子,中村,梶本
    • 学会等名
      第26回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] PushToSki-An Indoor Ski Training System Using Haptic Feedback2021

    • 著者名/発表者名
      J. Hoffard, T. Nakamura, E. Wu, H. Koike
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH 2021 Poster
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Actuated Club: Modification of Golf-Club Posture with force feedback and motion prediction in VR environment2020

    • 著者名/発表者名
      Takuto Nakamura, Daichi Saito, Erwin Wu, Hideki Koike
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH 2020 Emerging Technologies
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 肘ハンガー反射:肘での皮膚せん断変形による力覚知覚2020

    • 著者名/発表者名
      中村拓人,今悠気,梶本裕之,小池英樹
    • 学会等名
      SICE SI 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Golf Club-Type Device with Force Feedback for Modifying Club Posture2020

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, H. Koike
    • 学会等名
      ACM CHI2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Actuated-Club:クラブ姿勢補正のための力覚フィードバック付きゴルフクラブ型デバイス2020

    • 著者名/発表者名
      中村,小池
    • 学会等名
      インタラクション2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハンガー反射への振動重畳による 力知覚増強現象の機序 -手首における偏加速度振動重畳による影響調査-2019

    • 著者名/発表者名
      中村,梶本
    • 学会等名
      SICE SI 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] TakutoNakamura's Web

    • URL

      https://sites.google.com/view/t-nakamura/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書 2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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