嚥下障害の予防を目的とした高齢者のための顔面体操トレーニングシステムの開発

• 研究課題/領域番号: 23560282
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 中沢 信明 群馬大学, 理工学研究院, 准教授 (80312908)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: ユーザインタフェース / 嚥下 / トレーニング / 知能機械 / 人間生活環境 / 顔面体操 / 計測 / 人間工学 / マニピュレータ / 顔電図

研究概要

本研究では，嚥下障害の予防を目的として，高齢者のための顔面体操トレーニングシステムの開発を行った．筋レベルから顔面体操の検討を行った結果，口を閉じた状態での“頬の膨らまし運動”が他の運動に比べて口輪筋の筋活動が活発になることが見出された．また，唾液の分泌促進を目的とした顔面の“指圧運動”に着目し，指先変位量と指先力の関係から，顔面の指圧部をばね要素でモデル化することで，肌の柔らかさを推定した．これらの物理量を指圧運動中に算出し，使用者に対して，指圧の達成度合いを視覚的に表示させることで，フィードバック型の支援システムの構築を行った．

研究成果

• [雑誌論文] Experimental Study on Gazing Actions for Intuitive Man-machine Interface (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Nakazawa, Ilhwan Kim, Yuuki Tanaka, Toshikazu Matsui
  • 雑誌名: International Journal of Mining, Metallurgy & Mechanical Engineering 巻: Vol.1, No.5 ページ: 324-330
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-Dimensional Measurement of Nostril Positions Based on Stereo-Camera (2013)
  • 著者名/発表者名: Bo Peng, Motohiro Kano, and Nobuaki Nakazawa
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: Vols. 821-822 ページ: 1470-1474
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recognition of Face Orientations Based on Nostril Feature (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Nakazawa, Takashi Mori, Aya Maeda, Il-Hwan Kim. Toshikazu Matsui, and Kou Yamada
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: Vol.24, No.6 ページ: 1063-1070
  • 査読あり
• [学会発表] 指腹部の接触動作を利用した肌の柔らかさの計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 彭博
  • 学会等名: 日本機械学会ロボメカ部門ロボティクスメカトロニクス講演会2014
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2014-05-28
• [学会発表] 指腹部の接触動作を利用した肌の柔らかさの計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 彭博
  • 学会等名: 日本機械学会 ROBOMEC2014
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] 自由空間における顔特徴点の位置計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗原陽一
  • 学会等名: 日本機械学会ロボメカ部門ロボティクスメカトロニクス講演会2013
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2013-05-25
• [学会発表] 自由空間における顔特徴点の位置計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗原陽一
  • 学会等名: 日本機械学会 ROBOMEC2013
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] Hand-Free Interface Based on Facial Orientations (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Nakazawa
  • 学会等名: 38^<th> Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: モントリオール(カナダ)
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] Development of an Intuitive Interface Based on Facial Orientations and Gazing Actions for Auto-Wheel Chair Operation (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Nakazawa
  • 学会等名: 21^<st> IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication
  • 発表場所: パリ(フランス)
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] 顔面運動の計測・評価の一考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中沢信明
  • 学会等名: 日本機械学会ロボメカ部門ロボティクスメカトロニクス講演会2012
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2012-05-28
• [学会発表] 顔方向に基づく電動車いすの操作インタフェース (2011)
  • 著者名/発表者名: 森崇
  • 学会等名: 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SI2011
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-12-24
• [学会発表] 複数の指先操作に基づくタッチパッドインタフェースの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中沢信明
  • 学会等名: 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SI2011
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-12-24
• [学会発表] Development of Hand-Free Interface Based on Nostril Images for Operation of Auto-Wheelchair (2011)
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Nakazawa
  • 学会等名: International Symposium on Optomechatronic TechnologiesISOT2011
  • 発表場所: 香港
  • 年月日: 2011-11-02
• [学会発表] 口形状に基づくヒューマンインタフェースの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村川裕紀
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会2011
  • 発表場所: 宇都宮
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 鼻孔を利用した顔方向の認識システムの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森崇
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会2011
  • 発表場所: 宇都宮
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 鼻孔を利用した顔方向の認識システムの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森 崇
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会2011宇都宮
  • 発表場所: 帝京大学宇都宮キャンパス
• [学会発表] 口形状に基づくヒューマンインタフェースの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村川 裕紀
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会2011宇都宮
  • 発表場所: 帝京大学宇都宮キャンパス
• [学会発表] Development of a Hand-Free Interface Based on Nostril Images for Operation of Auto-Wheelchair (2011)
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Nakazawa
  • 学会等名: ISOT2011 International Symposium on Optomechatronic Technologies
  • 発表場所: 香港中文大学(香港)
• [学会発表] 顔方向に基づく電動車椅子の操作インターフェイスの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森 崇
  • 学会等名: 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 SI2011
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス
• [学会発表] 複数の指先操作に基づくタッチパッドインタフェースの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中沢 信明
  • 学会等名: 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 SI2011
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス
• [学会発表] 顔面運動の計測・評価の一考察
  • 著者名/発表者名: 中沢 信明
  • 学会等名: 日本機械学会 ロボメカ部門 ロボティクスメカトロニクス講演会2012
  • 発表場所: 静岡県・アクトシティ浜松
• [学会発表] Development of an Intuitive Interface Based on Facial Orientations and Gazing Actions for Auto-Wheel Chair Operation
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Nakazawa
  • 学会等名: 21st IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication
  • 発表場所: パリ・フランス
• [学会発表] Hand-Free Interface Based on Facial Orientations
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Nakazawa
  • 学会等名: 38th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: モントリオール・カナダ