| 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, 上級主任研究員 (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), 講師 (90306746)
山田 祥岳 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (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 |
完了 (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 | 人間工学 / CAD / デジタルヒューマン / 力学解析 |
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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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| 研究成果の概要 |
身体運動を対象とした力学解析での利用に耐えうる個人別人体モデル生成手法を開発することを目的として研究を実施した。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手法を開発した。また、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手法を開発した。さらに、動作中に発揮している筋活性度を推定するための人体全身の筋骨格モデルをシステムに統合した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の逆動力学解析における個人モデル生成では、簡便なモデルスケーリング手法を利用しているために剰余トルクが大きく、解析結果の信頼性を大きく損ねていた。一方、機器の多様化・高精度化にともない、力学解析を利用した人間の負担軽減やパフォーマンスの向上を目指した研究への期待が高まっており、利用される人体モデルの高精度化が急務であった。本研究によって、CTスキャナ等の身体的・導入負担の大きい装置を使用せず、簡便な3次元ボディスキャナから人体ボリュームモデルを構築し、個人の質量特性を明らかにすることが可能となり、その結果、力学解析の精度向上に大きく寄与することができた。
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