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生体情報計測に基づく情動ストレス下での顔色解析とその遠隔機能回復訓練への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23K02659
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09070:教育工学関連
研究機関香川大学

研究代表者

山田 貴志  香川大学, 教育学部, 教授 (10321506)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードヒューマンインタフェース / ヒューマンコミュニケーション / 顔色 / 機能回復訓練
研究開始時の研究の概要

握力が低下すると、物がつかみづらくなったり、キャップや蓋が開けづらくなったりする。そのため、手指を使った遊びや物を強く握る運動を通して、握力を把握・維持する必要がある。本研究では、握力の弱い人が思わず握ったり、身体を動かしたりすることができる遠隔機能回復訓練システムを設計・開発するとともに、生体情報計測を実装した本システムと画像計測システムを併用して、情動ストレス下での動的顔色を分析評価し、握力に伴う生理指標と情動及び情動と顔色の関連のモデル化を目指す。

研究実績の概要

本年度は、随意運動研究が可能な実験システムを構築するために、これまでに開発したシステムを基盤として以下のシステムの開発を推進している。
(1)握力グレーディング可視化機能を実装した上肢外骨格型ロボットシステムの開発 握力と腕力の調整能力を解析・理解するための実験システムとして、握力グレーディング可視化機能を実装した上肢外骨格型ロボットシステムを開発・展開している。本システムは、これまでに開発した実行機能(課題の達成に向けて、順序立て、行動する際に必要な能力)解析のための握力グレーディング可視化システムを上肢外骨格型ロボットシステムに実装したものである。これにより、今後、神経の圧迫により、腕・手の筋力低下、腕・手のしびれや刺すような痛みに伴う表情・顔色の解析システムとしての応用が可能になるものと考えられる。
(2)FaceAvatarを用いた演劇動画制作システムの開発 コミュニケーション機能としての身体性の役割を解析・理解するための実験システムとして、平均顔色アバタ(FaceAvatar)を用いた演劇動画制作システムを開発・展開している。本システムは、話し手となる演者がスピーチしている様子を撮影・保存した動画再生システムから映像と音声を提示して、聞き手となる演者の分身となるFaceAvatarにより身体表現・情動表現させるシステムである。頸椎は前後左右に大きな可動性を持っており、コミュニケーション機能としてのうなずき動作、見上げる動作、振り向き動作などを行う上で重要な役割を果たしている。これにより、今後、首の痛みに関するセルフチェックや予防・軽減するストレッチへの応用が可能になると考えられる。

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

握力グレーディング可視化機能を実装した上肢外骨格型ロボットシステムを開発して、握力と腕力の調整能力に関する解析・評価が可能なシステムへと展開することにより、随意運動研究が可能な実験システムの構築に向けておおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

開発したシステムは、研究室内での解析・評価実験の使用だけでなく、広く社会に公開展示することで、対人親和性の高い研究開発を推進する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 乳幼児行動の科学的な探究活動の思考誘発を支援する教材としての乳幼児の心を探る握力計測システム2023

    • 著者名/発表者名
      山田貴志
    • 雑誌名

      日本産業技術教育学会誌

      巻: 65 ページ: 257-267

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ロードセルの取り扱い方法に関する学習のためのディジタルスケール工作実験キット教材の開発2023

    • 著者名/発表者名
      山田貴志、田中智樹
    • 雑誌名

      日本産業技術教育学会誌

      巻: 65 ページ: 319-327

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 測長機能付空気圧シリンダの計測制御学習のための自動寸法計測システム教材の開発2023

    • 著者名/発表者名
      山田貴志
    • 雑誌名

      日本産業技術教育学会誌

      巻: 65 ページ: 383-393

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] FaceAvatarを用いた演劇動画制作システムの開発2024

    • 著者名/発表者名
      山田貴志、寺島芽以
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第39回情報分科会研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 計量と画像の読み上げ機能を装備したディジタルスケール工作実験キット教材の開発2024

    • 著者名/発表者名
      香川桃香、山田貴志
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第39回情報分科会研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 聞き手となる児童役演者の頭部運動に連動したFaceAvatarの頭部運動を再生する動画制作システムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      山田貴志、寺島芽以
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第66回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 握力グレーディング可視化システムを用いた幼児の実行機能に関する縦断的調査2023

    • 著者名/発表者名
      山田貴志
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第39回四国支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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