| 研究課題/領域番号 |
21H03525
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61050:知能ロボティクス関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
遠藤 維 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (40599073)
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| 研究分担者 |
多田 充徳 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究チーム長 (70392628)
丸山 翼 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (50817161)
鮎澤 光 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (60649086)
栗田 雄一 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (80403591)
名倉 武雄 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任教授 (90306746)
山田 祥岳 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60383791)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | デジタルヒューマン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、以下の3つの研究題目からなる。1) 個人別人体ボリュームモデル構築手法の開発：ボディスキャナから得られた個人の人体表皮形状から、CT画像テンプレートを使用して個人の人体ボリュームモデルを構築する。2) 個人別人体力学特性の同定手法の開発：1)より得られた個人の人体ボリュームモデルにもとづき、標準動作の計測データを入力として、個人の人体力学特性を同定する。3) 筋活性度に基づく力知覚量推定手法の開発：自身が発揮する接触力の大きさについて、どのように知覚しているかを、筋活性度を用いてモデル化する。
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| 研究実績の概要 |
本年度は、個人別人体ボリュームモデル構築手法の開発について、予めCT計測から構築された表皮・臓器・骨格を含む基準人体FEMメッシュを用意し、3次元ボ ディスキャンで得た個人別表皮形状に、この基準メッシュを形状適合するよう変形することで、個人適合人体FEMメッシュを一定精度で迅速に生成することを目的とし、体表面ランドマーク間対応と骨格部の統計的形状モデルにメッシュモーフィングを組み合わせ、個人表皮の計測点群データのみから基準人体FEMメッシュに含まれるすべての表皮・臓器・骨格の個人適合を行う手法を開発した。昨年度に続き、基準人体FEMメッシュとして、衝突解析用THUMSの男性立位メッシュを用いた。
また、本手法において必要となる個人別表皮形状を取得するため、3次元ボディスキャナの開発を引き続き実施した。本年度は、複数カメラのグローバル座標系での位置姿勢をより正確に同定するため、キャリブレーション治具の再設計および補正手法の改善を実施した。治具については、従来の平板形状を改め、より立体的かつ3軸方向に非対称な形状を用いることで、より高精度な同定が可能となった。
さらに、得られた個人別人体ボリュームモデルを用いて質量特性の同定手法を開発した。光学式モーションキャプチャを用いて個人の全身動作を計測・再現し、本質量特性から推定されたCOPに対し、フォースプレートを用いて同時計測されたCOP（足圧中心）との誤差を検証した結果、従来の密度一定を仮定した同定手法による質量特性から推定されたCOPと比較して誤差が減少したことが確認された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
コロナ禍における人体計測実験延期の影響を受け、研究題目Cについてはやや進捗に遅れがあるものの、一方で研究題目AおよびBについては期待以上の進展がみられ、プロジェクトトータルではおおむね順調に進展しているものとみられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、最終年度として、人体CTスキャンを用いた基準モデル作成や力知覚量推定手法の開発など、これまで実施が困難となっていたパートを中心に推進を強化していく予定である。
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