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介護予防のための動作姿勢認知能力評価手法と動作教示ロボットシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K20263
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関株式会社国際電気通信基礎技術研究所

研究代表者

高井 飛鳥  株式会社国際電気通信基礎技術研究所, 脳情報通信総合研究所, 客員研究員 (70769843)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード動作教示ロボット / 脳波解析 / 運動データ解析 / モデリング / 動作教示 / 高齢者自宅実験 / 介護予防 / ロボット
研究開始時の研究の概要

高齢者が日常の生活場面の中で、運動機能を維持・改善する機会を創出する必要がある。動作を支援するアシストシステムを使用して、高齢者に動作姿勢を意識させ、さらにアシストシステムが動作姿勢を教示すれば、効率的に運動機能を維持・改善することができるのか明らかにすることを目指す。本研究では、高齢者を対象として、脳解析技術とロボットを同時に使った運動課題と、動作姿勢を教示する装着型ロボットシステムをデザインする。

研究成果の概要

本研究では、70~80歳の健常な高齢者を対象にして、脳波の計測とロボット介入を組み合わせた運動課題を通じて、I:動作姿勢を認知する能力を評価、II:認知能力を向上させるための訓練方法の開発、III:動作姿勢を教示するアシストシステムの設計を目標としていた。しかしながら、採択年度から、COVID-19の影響により、高齢者(65歳以上)を対象とした実験が行えなくなった。そのため、対象を若年の健常者に変更した。また、運動データや身体・ロボットのモデリングおよび解析を中心に、研究開発を進めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、独自の脳・ロボット介入フィードバックを利用して、個々の人に最適な運動教示方法を評価し、動作を学習させるのに適切な条件を調査することを目指している。運動教示ロボットを用いた運動学習における影響要因を明らかにすることは、機能予後に応じた支援方法の構築に寄与すると考えられる。また、身体機能に応じた最適な教示手法を選択する方法論の構築に貢献すると期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Arizona State University/University of Central Florida(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Learning acquisition of consistent leader?follower relationships depends on implicit haptic interactions2023

    • 著者名/発表者名
      Takai Asuka、Fu Qiushi、Doibata Yuzuru、Lisi Giuseppe、Tsuchiya Toshiki、Mojtahedi Keivan、Yoshioka Toshinori、Kawato Mitsuo、Morimoto Jun、Santello Marco
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 3476-3476

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29722-6

    • 関連する報告書
      2022 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] Bayesian Estimation of Potential Performance Improvement Elicited by Robot-Guided Training2021

    • 著者名/発表者名
      Takai Asuka、Lisi Giuseppe、Noda Tomoyuki、Teramae Tatsuya、Imamizu Hiroshi、Morimoto Jun
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 15

    • DOI

      10.3389/fnins.2021.704402

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 脊髄損傷者のプッシュアップ動作をアシストする機器の駆動系の検討2023

    • 著者名/発表者名
      阪口都雲,高井飛鳥,野田智之,寺前達也,川合忠雄
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部 第98期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 力覚提示インターフェースによる運動教示時の脳波と運動学習効果の関係に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      片岡悠,高井飛鳥
    • 学会等名
      第20回日本神経理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Modelicaモデルを用いた起立支援装置の移動機構部の設計2022

    • 著者名/発表者名
      高井飛鳥,裴凱強,新谷篤彦,川合忠雄
    • 学会等名
      日本機械学会2022年度年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 仮想空間上に存在するアバターが行う動作の観察による運動学習の提案2022

    • 著者名/発表者名
      松宮光照,高井飛鳥
    • 学会等名
      第4回日本再生医療とリハビリテーション学会学術大会(JSRMR2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 身体および感覚運動機能リハビリテーションのためのロボット・システム開発2021

    • 著者名/発表者名
      高井 飛鳥
    • 学会等名
      大阪市立大学大学院工学研究科 医工・生命工学教育研究センター 第11回セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Neural investigation towards motor skill improvements through brain-computer interface-based training2020

    • 著者名/発表者名
      Asuka Takai、Diletta Rivela, Giuseppe Lisi, Tomoyuki Noda, Tatsuya Teramae, Hiroshi Imamizu, Jun Morimoto
    • 学会等名
      Brain-Computer Interface Samara 2020 and Samara NeuroWeek
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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