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運動感覚改変による着身体・脱身体現象の誘発とリハビリ応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K18418
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関広島大学

研究代表者

栗田 雄一  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (80403591)

研究分担者 原 正之  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00596497)
大鶴 直史  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (50586542)
金山 範明  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 (90719543)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円)
2025年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2024年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2023年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード運動感覚 / リハビリ / バーチャルリアリティ / 力覚 / 人間拡張 / 身体脱着 / 身体着脱 / リハビリテーション / 着身体・脱身体 / 運動アシスト / 身体認知
研究開始時の研究の概要

「あるモノをあたかも自分の身体のように感じるようになる」ことを着身体、「自分の身体のように感じていたモノがもはや自分の身体と感じられなくなる」ことを脱身体と定義するならば、理論的に身体は着脱可能なものと捉えることができる。本研究では、運動感覚改変スーツにより着身体・脱身体現象の意図的な誘発を行う技術を開発し、自己身体感覚と内受容感覚の観点から身体の着脱可能性について認知神経科学的な検証を行うとともに、リハビリに活用することを通じて、着脱身体理論の開拓と実践を目的とする。

研究実績の概要

本研究では、I :身体着脱検証とリハ応用のための運動感覚改変スーツの開発、II :運動感覚改変スーツ使用中の自己身体感の生理心理学的評価、III:身体着脱を促すリハビリ応用手法の開発、の3つの研究課題を通じて、運動感覚改変により着身体・脱身体現象の意図的な誘発を行う技術を開発し、自己身体感覚と内受容感覚の観点から身体の着脱可能性について認知神経科学的な検証を行うとともに、リハビリに活用することを通じて、着脱身体理論の開拓と実践を目的としている。
I :身体着脱検証とリハ応用のための運動感覚改変スーツの開発については、HMDによる視覚介入とグローブ型人工筋アシスト機器による力覚介入を組み合わせたマルチモーダル介入機能を有するニューロリハビリ支援機器のプロトタイプ、ならびに人工筋を使って足首への力覚介入が可能な機器のプロトタイプをそれぞれ改良し、提示できる情報やフィードバックの改善を図った。
II :運動感覚改変スーツ使用中の自己身体感の生理心理学的評価については、Iで開発するニューロリハビリ支援機器のプロトタイプ改良版を用いて、健常者に対する自己主体感評価に関するパイロット実験を引き続き行い、高齢者への応用を見据えた実験計画の検討を行った。
III:身体着脱を促すリハビリ応用手法の開発 については、Iで開発した足首への力覚介入が可能なプロトタイプ機器の改良版に用いて、健常者に対するバランストレーニングへの効果を評価するパイロット実験を引き続き行った。また、歩行機能を改善するリハビリへ活用するための介入方法について検討した。

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

I :身体着脱検証とリハ応用のための運動感覚改変スーツの開発、II :運動感覚改変スーツ使用中の自己身体感の生理心理学的評価、III:身体着脱を促すリハビリ応用手法の開発の3項目について、当初の予定通りの取り組みを開始できており、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

次年度も、引き続き、3つの課題項目に対して研究を進める。
I :身体着脱検証とリハ応用のための運動感覚改変スーツの開発については、HMDによる視覚介入とグローブ型人工筋アシスト機器による力覚介入を組み合わせたマルチモーダル介入機能を有するニューロリハビリ支援機器のプロトタイプ、ならびに人工筋を使って足首への力覚介入が可能な機器のプロトタイプについて、高齢者やリハビリ患者への着用性を考慮した改良を行う。
II :運動感覚改変スーツ使用中の自己身体感の生理心理学的評価については、Iで開発するニューロリハビリ支援機器のプロトタイプ改良版を用いて、健常者に対する自己主体感評価に関する実験結果の解析を行うとともに、リハビリ患者を対象とした実験計画を策定する。
III:身体着脱を促すリハビリ応用手法の開発 については、Iで開発した足首への力覚介入が可能なプロトタイプ機器の改良版に用いて、健常者に対するバランストレーニングへの効果を評価する実験結果の解析を行うとともに、高齢者を対象とした実験計画を策定する。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 審査結果の所見   実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 7件、 招待講演 11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] AI技術を活用したスマートコーチング2024

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Rehabilitation

      巻: 33 ページ: 5-10

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Force Feedback-Based Gamification: Performance Validation of Squat Exergame Using Pneumatic Gel Muscles and Dynamic Difficulty Adjustment2023

    • 著者名/発表者名
      Priyanka Ramasamy , Gunarajulu Renganathan and Yuichi Kurita
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 8 号: 10 ページ: 6371-6378

    • DOI

      10.1109/lra.2023.3306285

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Medial-Lateral, Inferior-Superior, and Rotational Positions of Palms on Muscle Recruitment during the Push-Up Exercise2022

    • 著者名/発表者名
      Barnamehei Hamidreza、Renganathan Gunarajulu、Aflatounian Fatemeh、Fatemigarakani Samirasadat、Maboudmanesh Ava、Fatahzadeh Aidasadat、Shaabani Aram、Kurita Yuichi
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 12 号: 19 ページ: 10178-10178

    • DOI

      10.3390/app121910178

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of a Body Part Action on Body Perception of the Other Inactive Body Part2022

    • 著者名/発表者名
      Hara Masayuki、Sugata Hisato、Otsuru Naofumi、Takasaki Masaya、Ishino Yuji、Mizuno Takeshi、Miki Masahito、Kanayama Noriaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems

      巻: 1 号: 3 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tcds.2022.3210659

    • 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] Lumbopelvic ratio based screening tool for Lumbar health assessment2024

    • 著者名/発表者名
      Gunarajulu Renganathan and Yuichi Kurita
    • 学会等名
      Augmented Humans International Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous visual and force intervention to present stair descent sensation2023

    • 著者名/発表者名
      Kota Nakagawa and Yuichi Kurita
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a balance training devicethat can apply disturbance to the ankle using pneumatic gel muscles2023

    • 著者名/発表者名
      Keigo Isoshima, Yuichi Kurita, Kazuhiko Hirata, and Hiroaki Kimura
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinematics and Muscle synergy of Back and Front squat: A comparative study2023

    • 著者名/発表者名
      Gunarajulu Renganathan, Poongavanam Palani, and Yuichi Kurita
    • 学会等名
      XIX International Symposium on Computer Simulation in Biomechanics
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 空気圧ゲル人工筋を用いた足首への外乱付与が可能なバランストレーニング機器の開発2023

    • 著者名/発表者名
      磯島啓吾、栗田雄一、平田和彦、木村 浩彰
    • 学会等名
      第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 視覚と力覚の同時介入による降段感覚の提示2023

    • 著者名/発表者名
      中川康太、栗田雄一
    • 学会等名
      第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 視覚と力覚の同時提示による手指トレーニング支援システムが自己効力感に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      井上勝矢、中川康太、栗田雄一
    • 学会等名
      The 7th Workshop of Robotics Ongoing Breakthroughs
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 視覚と力覚の同時介入による手指運動錯覚の生起とリハビリ応用2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一、池田開、平田 和彦
    • 学会等名
      第18回「運動と振動の制御」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 空気圧ゲル人工筋を用いた足首への外乱付与が可能なバランストレーニング機器の開発2023

    • 著者名/発表者名
      磯島啓吾、栗田雄一、平田和彦、木村浩彰
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 視覚と力覚の同時介入による降段感覚の提示2023

    • 著者名/発表者名
      中川康太、栗田雄一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 人間拡張ってなに? ~あなたの可能性を拡張するテクノロジー~2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      先端サイエンスサロン
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 義肢装具の未来 ~身体化するテクノロジー~2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      第39回日本義肢装具学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 介護・ヘルスケア分野におけるAI活用2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      ひろしまバイオデザイン 医工連携セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] VRとAI技術を活用したリハビリテーション支援2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      第11回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リハビリテーション治療のDXを支援するヒューマンモデリング技術2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      第60回広島リハビリテーション研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] できることを増やすための人間拡張技術2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      バーチャルリアリティと人間拡張技術が拓く未来
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neurorehabilitation Support System with Simultaneous Vision and Force Feedback2022

    • 著者名/発表者名
      Kai Ikeda, Yuichi Kurita, Kazuhiko Hirata and Chiaki Raima
    • 学会等名
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バーチャルハンドとアシストグローブによる手指屈曲リハビリ支援システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      池田開、平田和彦、栗田雄一
    • 学会等名
      The 6th Workshop of Robotics Ongoing Breakthroughs
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 人工筋肉を用いた足首への外乱付与によるバランストレーニング機器の開発2022

    • 著者名/発表者名
      河本啓吾、栗田雄一、平田和彦
    • 学会等名
      The 6th Workshop of Robotics Ongoing Breakthroughs
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Back Support Soft wearable exosuit for occupational settings2022

    • 著者名/発表者名
      Gunarajulu Renganathan、Yuichi Kurita
    • 学会等名
      The 6th Workshop of Robotics Ongoing Breakthroughs
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 仮想アバタを用いた筋骨格学習システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      土持崇嗣, 菅田陽怜, 三木将仁, 原正之
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェアラブルなアクチュエータによる力覚介入と運動拡張2022

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会・先端技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 視覚と力覚の同時介入によるVR運動・リハビリトレーニング2022

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      ARO協議会第9回学術集会・JST成果展開支援事業ランチョンセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] デジタル時代のヘルスケア・リハビリのためのスマートコーチング技術2022

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      第38回日本義肢装具学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Soft wearable exoskeleton and its applications to human augmentation2022

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kurita
    • 学会等名
      Easwari Engineering College International Faculty Development Program on Exploring the future endeavours in the Biomedical Technology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Human augmentation with a soft wearable exoskeleton2022

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kurita
    • 学会等名
      Ninth International Conference on Biosignals, Images, and Instrumentation
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 広島大学人間拡張実装プロジェクト研究センター・身体換装研究会

    • URL

      https://sites.google.com/view/aha-prc/aha-prc-jp/body-conversion-jp?authuser=0

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-07-05   更新日: 2024-12-25  

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