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操作・作業対象物の動特性に対する人間の運動特性調整能力と適応メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K03973
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20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関同志社大学

研究代表者

積際 徹  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (90362912)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
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)
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
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。

研究成果の概要

本研究では、人間-機械協調系における操作・作業対象物が有する動特性に対するヒトの運動特性調整能力と適応メカニズムの一端を解明することを目的として、作業実施中の脳血流動態・筋電位計測、運動計測、感性評価によって得られた種々のデータをもとに多面的な解析を試みた。研究期間を通して様々な作業や運動を対象とした計測実験を行い、脳・筋賦活状態や運動特性、主観評価に関する統合的な解析を行うことによって、人間の応答特性に関わる様々な知見を明らかにすることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

作業対象が有する動特性の差異に対する人間の運動・生体生理・心理状態の応答特性の一端を明らかにした本研究の成果については、機械操作のような力学的相互作用を伴う作業に付随する動特性パラメータの調整を定量的に実現する設計手法として応用できることから、その学術的・社会的意義は大きいと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Effects of Display Response Latency on Brain Activity During Device Operation2023

    • 著者名/発表者名
      Kengo Somei, Toru Tsumugiwa, Ryuich Yokogawa, Toshihiro Hara, Yusaku Takeda, Mitsuhiro Narusue, Hiroto Nishimura
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 11 ページ: 34860-34869

    • DOI

      10.1109/access.2023.3262658

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] アドミッタンス制御により駆動する歩行車を用いた起立-歩行補助時における被補助者の起立動作解析2023

    • 著者名/発表者名
      槌野 太倫, 積際 徹, 横川 隆一
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 89 号: 925 ページ: 23-00060-23-00060

    • DOI

      10.1299/transjsme.23-00060

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] アドミッタンス制御により駆動する歩行車の運動特性を考慮した起立-歩行動作解析2022

    • 著者名/発表者名
      神谷 紀慶, 積際 徹, 横川 隆一
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 88 号: 912 ページ: 22-00075-22-00075

    • DOI

      10.1299/transjsme.22-00075

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 力学的協調作業を実現する協働ロボットの動特性が人間の脳・筋活動に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      大石 夏輝, 積際 徹, 横川 隆一
    • 学会等名
      第41回 日本ロボット学会 学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 梁支点反力調整理論を用いた両端固定梁型アドミッタンス可変機構の開発2022

    • 著者名/発表者名
      三好 輝, 髙城 周作, 積際 徹, 横川 隆一
    • 学会等名
      第40回 日本ロボット学会 学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 両端固定梁構造を用いた引張梁反力調整型アドミッタンス可変機構の開発2022

    • 著者名/発表者名
      髙城 周作, 積際 徹, 横川 隆一
    • 学会等名
      第40回 日本ロボット学会 学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Display Response Time on Brain Activity in Human-Machine Interface Commander Operation2021

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Oshima, Toru Tsumugiwa, Ryuichi Yokogawa, Mitsuhiro Narusue, Hiroto Nishimura, Yusaku Takeda, Toshihiro Hara
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 歩行車型歩行支援機の運動特性が被補助者の歩行動作に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      槌野 太倫,積際 徹,横川 隆一
    • 学会等名
      第39回 日本ロボット学会 学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 可変アドミッタンス制御を実現する制御入力調節機構の開発2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 凌輝,積際 徹,横川 隆一
    • 学会等名
      第39回 日本ロボット学会 学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 慣性・粘性特性を有する機器操作時における筋活動および脳活動解析2021

    • 著者名/発表者名
      村上 将功,積際 徹,横川 隆一
    • 学会等名
      第39回 日本ロボット学会 学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 人と人の協調運搬作業におけるリーダ・フォロワ間に生じる情報の非対称性が脳活動に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      佐竹 俊祐,積際 徹,横川 隆一
    • 学会等名
      第39回 日本ロボット学会 学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] HMIコマンダを用いた入力操作時における画面表示応答遅延が脳活動に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      染井 健吾,積際 徹,横川 隆一,成末 充宏,西村 啓人,武田 雄策,原 利宏
    • 学会等名
      第39回 日本ロボット学会 学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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