| 研究課題/領域番号 |
21K03973
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
積際 徹 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (90362912)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | ロボット / 人間－機械協調系 / マンマシンインターフェース / 脳機能解析 / 脳賦活解析 / 筋賦活解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、筋肉や脳機能の賦活状態の計測を行い、作業に伴う人間の応答特性（運動・生体生理・心理情報）に関わる解析を行うことで、対象となる動特性に対して発現される運動特性を解明し、運動生成の本質解明に繋がる適応メカニズムの一端を明らかにする。得られた結果は理論の範疇に止まらず、機械操作や自動車操縦のような、力学的相互作用を伴う作業に付随する動特性調整や設計を定量的に実現するための有益な基盤情報となることが期待できると考えられる。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、筋・脳賦活状態と運動特性、主観評価に関する統合的な解析を行うことによって、作業対象が有する動特性に対する人間の応答特性や認知過程の一端について明らかにすることである。筋・脳賦活状態や運動に関わるデータと人間の心理状態を示すデータを紐付けることができれば、直感的かつ容易に操作・操縦できるような機器や操作インターフェースの具現化に貢献できると考えられる。そこで、本研究では、人間が操作する作業対象の動特性（例えば、インピーダンス特性として表現される慣性、粘性、剛性などの動特性）に対する人間の応答特性・認知過程を明らかにするために、三次元位置計測装置や力覚センサによる運動計測（人間の運動中の位置や力の計測）、光トポグラフィ装置（fNIRS）、筋電位計による脳血流変化量、筋電位計測を行い、得られた種々のデータに対する解析を実施した。加えて、主観的な感性評価（SD法やNASA-TLX）によって得られたデータとともに多面的な解析を試みた。
本年度（2023年度）の研究成果としては、(1) 種々の計測実験データに関わる解析の実施、ならびに、(2) 得られた知見をとりまとめた論文化の遂行が挙げられる。具体的には、任意の動特性を設定できる歩行車を用いた被歩行補助者の歩容解析（歩行動作）や、画面表示遅延を伴うHMI操作（手指操作）、インピーダンス特性に対する人間の応答特性（手腕動作）を計測対象として、様々な身体部位を対象とした各種の実験を実施し、得られた運動情報、生理情報等から、動特性に対する人間の応答特性に関するデータ解析を行った。そして、研究期間全体を通じて得られた知見に対する種々の考察から、作業対象が有する動特性に対する人間の応答特性や認知過程の一端について明らかにすることができた。
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