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下肢は上肢より操作が上手?下肢の不器用さを物理と心理で解明・支援し潜在能力を解放

研究課題

研究課題/領域番号 21K18699
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

小森 雅晴  京都大学, 工学研究科, 教授 (90335191)

研究分担者 野村 理朗  京都大学, 教育学研究科, 准教授 (60399011)
寺川 達郎  京都大学, 工学研究科, 助教 (10847982)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード下肢 / 操作
研究開始時の研究の概要

上肢は多自由度な動作が可能であり、ロボット等を操作することができる。下肢も多自由度な動作が可能であるため上肢と同様の操作ができる可能性があるが、下肢は上肢と比べて不器用であるという課題がある。しかし、下肢の不器用さについて解明し、それを支援することができれば、下肢で上手に操作できる可能性がある。そこで、本研究では下肢の不器用さについて物理と心理の面から解明に取り組み、それを支援する方法について探索する。

研究成果の概要

下肢の不器用さの調査実験を行った。被験者がディスプレイに表示される方向と同じ方向を意図して足で力を出す状況において、一部の方向では被験者が意図した力の方向と実際に出した力の方向が異なるという特性があることを示した。また、表示された方向と実際の方向の違いを定量的に分析し、顕著な3つの特性があることを示した。次に、この特性を考慮して、実際の足が発揮する力の測定データから、適した操作指令を算出する操作システムを構築した。そして、それを評価するシステムを構築し、それを用いて提案した操作指令法を評価して有効性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

上肢は多自由度な動作が可能であり、ロボット等を操作することができる。下肢も多自由度な動作が可能であるため上肢と同様の操作ができる可能性があるが、下肢は上肢と比べて不器用であるという課題がある。しかし、下肢の不器用さについて解明し、それを支援することができれば、下肢で上手に操作できる可能性がある。本研究では実験を行い、下肢の不器用さについてその一面を明らかにした。また、不器用さを支援する操作指令方法を構築した。これにより下肢で上手に操作できる可能性があることを示したことは、学術的、社会的に意義があると考えられる。

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

    (1件)

すべて 2024

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Foot force characteristics when using foot-controlled isometric device and operating method based on them2024

    • 著者名/発表者名
      LI Yang、LONG Siying、TERAKAWA Tatsuro、FUJITA Hirotaka、KOMORI Masaharu
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 11 号: 1 ページ: 23-00547-23-00547

    • DOI

      10.1299/mej.23-00547

    • ISSN
      2187-9745
    • 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

URL: 

公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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