• 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

高分解能手指用MoCapによる指先接触力の多階調推定手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K12036
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関秋田大学

研究代表者

藤原 克哉  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (80333128)

研究分担者 水戸部 一孝  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (60282159)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード接触センシング処理 / モーションキャプチャ / 接触力推定 / 巧緻動作検査 / 作業療法 / 手指動作検査 / 人間情報学
研究開始時の研究の概要

巧緻動作検査は、所要時間・作業量による量的評価が中心で、指先の動きや力の入れ方の計測による質的評価が課題である。作業中の手指の位置・姿勢・接触力を詳細に測定し、巧緻動作そのものを評価する手法が必要である。しかし、指と対象物の間に圧力センサを挟む測定方法では、指先の繊細な感覚を阻害し直接触れる条件とは異質の作業となる。そこで、これまでに実験で得られた爪上に装着した高分解能の位置姿勢センサの変位から接触力の変化による指先の歪みを計測できるという知見を応用し、圧力センサを用いずに、手指と対象物の位置姿勢情報のみから接触力を多解像度で推定するアルゴリズムの構築を目指す。

研究成果の概要

指先接触力の測定は、手指巧緻動作検査やその他の作業療法における評価のために重要となる。圧力センサーなどを用いた既存の接触力測定法があるが、手指を覆うセンサーはヒトの触覚を阻害してしまう。そこで我々は、指の爪上に設置した高分解能センサーによる手指位置姿勢計測により、指先の接触力を推定する方式を開発した。この方式では、圧力センサーは不要であり、指先の触覚を阻害しない。さらに、多階調接触力推定手法を用いた改良により推定精度を向上させた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

作業療法分野における巧緻動作検査は、所要時間や作業量による量的評価が中心であり、指先の動きや力の入れ方の計測による質的評価の実現が課題である。検査感度の向上のため、作業中の詳細な手指の位置姿勢および接触力を測定し、巧緻動作そのものを評価する手法が求められている。しかしながら、従来の接触力測定方式では、指と対象物の間にセンサーを挟むため指先の繊細な感覚を阻害してしまい、直接触れる条件とは異質の作業となる問題があった。本研究による、間にセンサーを挟む必要がない、爪上の位置センサーのみを用いた接触力推定方式では、これらの巧緻動作検査に適した、直接指で触れる条件での作業の計測が可能となった。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] Development of a Roadway-Crossing simulator for actual walking and evaluation of pedestrian behavior2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Uchibori, Naoto Handa, Katsuya Fujiwara, Kazutaka Mitobe
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 16(12) 号: 12 ページ: 1612-1617

    • DOI

      10.1002/tee.23474

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a VR Simulator for Training of Posterior Cervical Spine Fusion Surgery2020

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Katsuya、Oikawa Tomoya、Ishikawa Yoshinori、Mitobe Kazutaka
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 15 号: 8 ページ: 1242-1243

    • DOI

      10.1002/tee.23188

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Feature Extraction of Mild Cognitive Impairment Using a Dual-Task of Drawing and Counting Test2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Katsuya、Graduate School of Engineering Science, Akita University 1-1 Tegata-gakuen-machi, Akita, Akita 010-8502, Japan、Kano Hidenori、Mitobe Kazutaka
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 23 号: 5 ページ: 874-882

    • DOI

      10.20965/jaciii.2019.p0874

    • NAID

      130007709921

    • ISSN
      1343-0130, 1883-8014
    • 年月日
      2019-09-20
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 軽度認知障害評価のための渦巻き描画課題を用いた進捗角度別描画ずれの解析と組み合わせ判定法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      松橋 賢汰, 藤原 克哉, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      2021年度情報処理学会東北支部研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] MR技術を用いた採血訓練シミュレータ開発のための刺入角度のリアルタイムフィードバック機能の検討2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤晶, 齋藤正親, 菊池由紀子, 工藤由紀子, 佐々木真紀子, 藤原克哉, 水戸部一孝
    • 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] 頚椎後方除圧固定術のためのVR穿孔訓練用シミュレータにおける椎弓根スクリュー刺入経路の評価手法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 光喜, 藤原 克哉, 木村 竜太, 宮腰 尚久, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 没入型VR空間における手書き文字入力のタンジブル方式とOculus Touch方式の書きやすさの比較評価2021

    • 著者名/発表者名
      安藤 遼馬, 藤原 克哉, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 磁気式MoCap装置と力覚センサを用いた指先の押し動作計測および位置姿勢と接触力の関係の解析2021

    • 著者名/発表者名
      泉部航太, 藤原克哉, 水戸部一孝
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 自転車運転シミュレータによる車道右折横断時の運転行動の検証2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木陽, 藤原克哉, 水戸部一孝
    • 学会等名
      第57回日本交通科学学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 椎骨穿孔機能およびスクリュー刺入経路可視化機能を備えた頚椎後方除圧固定術のためのVR訓練用シミュレータの開発2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤光喜, 藤原克哉, 木村竜太, 宮腰尚久, 水戸部一孝
    • 学会等名
      2021年度情報処理学会東北支部研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 歩行環境シミュレータおよびVRドライビングシミュレータによる無信号道路の横断行動の研究2021

    • 著者名/発表者名
      木村十夜, 藤原克哉, 水戸部一孝
    • 学会等名
      2021年度情報処理学会東北支部研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 軽度認知症害評価のための渦巻き描画課題における二重課題が及ぼす認知負荷に着目した巧緻動作の解析2020

    • 著者名/発表者名
      齋藤 勝矢, 藤原 克哉, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      2020年度 情報処理学会東北支部研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] VR空間における力加減の効率的な伝達のための折れ線グラフによる視覚提示手法の考案2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤翔隼, 藤原克哉, 水戸部一孝
    • 学会等名
      2020年度 情報処理学会東北支部研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 半田付けの予熱作業を題材としたVRシミュレータにおける折れ線グラフによる力加減の視覚提示手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 翔隼, 藤原 克哉, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースサイバーコロキウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 頚椎後方除圧固定術のためのVR穿孔訓練用シミュレータにおける訓練評価のための視覚提示手法2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 光喜, 藤原 克哉, 石川 慶紀, 齋藤 正親, 島田 洋一, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースサイバーコロキウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 軽度認知障害評価のための渦巻き描画課題における二重課題遂行時の描画速度と軌跡の解析2020

    • 著者名/発表者名
      齋藤 勝矢, 藤原 克哉, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースサイバーコロキウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 自動運転技術のための車道横断シミュレータの開発および歩行者行動の解析2020

    • 著者名/発表者名
      内堀 雄太, 半田 修士, 藤原 克哉, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      2020年度 情報処理学会東北支部研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 視線計測可能なドライビングシミュレータによる運転者遠隔モニタリングシステムの検討2019

    • 著者名/発表者名
      山口祥生, 藤原克哉, 水戸部一孝
    • 学会等名
      2019年度 情報処理学会東北支部研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 半田付けの予熱作業における力加減を訓練できるVRシミュレータの改良2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 翔隼, 藤原 克哉, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      2019年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 軽度認知障害評価のための螺旋描画課題における筆跡直交成分の特徴抽出2019

    • 著者名/発表者名
      齋藤 勝矢, 藤原 克哉, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      2019年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 実歩行可能な歩行環境シミュレータを用いた高齢歩行者事故発生要因の検討2019

    • 著者名/発表者名
      内堀 雄太, 藤原 克哉, 齋藤 正親, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      2019年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 運転者遠隔指導における指導者補助情報の検討2019

    • 著者名/発表者名
      山口 祥生, 藤原 克哉, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      2019年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 実歩行可能な歩行環境シミュレータの構築と車道横断動作の解析2019

    • 著者名/発表者名
      内堀 雄太, 藤原 克哉, 齋藤 正親, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      第55回交通科学学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 視線計測可能なドライビングシミュレータを活用した運転者遠隔モニタリング手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      山口 祥生, 藤原 克哉, 水戸部 一孝
    • 学会等名
      第55回交通科学学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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