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2016 年度 実績報告書

超人スポーツのための個人別環境身体ダイナミクス同定技術と身体能力拡張技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H01741
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

持丸 正明  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, 研究部門長 (90358169)

研究分担者 稲見 昌彦  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00345117)
野嶋 琢也  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10392870)
暦本 純一  東京大学, 大学院情報学環・学際情報学府, 教授 (20463896)
小池 英樹  東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (70234664)
杉浦 裕太  慶應義塾大学, メディアデザイン研究科(日吉), 特任助教 (40725967)
村井 昭彦  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 (90637274)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード超人スポーツ / ヒューマンインタフェース / インタラクション
研究実績の概要

本研究は,幅広い身体特性の人が一緒にスポーツ参加できるシステム構築を目標として,環境と身体の相互作用である「環境身体ダイナミクス」を解明して運動・認識能力を拡張する技術の研究である.そのために,①運動計測・感覚刺激・コントロールシステムの開発,②超人スポーツ競技のルール策定,③超人スポーツにおけるヒトの運動解析技術を開発している.本年度は,これらを実験室環境で行うことを目標に研究を遂行した.
①として,運動計測としてボールカメラを開発し,様々な環境下で並進・回転するボールから撮影される映像をスタビライズする技術を開発した.また感覚刺激として,振動介入システムを開発し,身体上に配置した振動子を様々なパターンで振動させることで情報提示や無意識の運動変化を生じさせる技術を開発した.そしてコントロールシステムとして,ドローンウェアを開発し,高出力ドローンについて,アクチュエータの選定や制御実験を行った.
また②として,超人スポーツ競技のルール策定のため,ARドッヂボールおよびスポーツ応援拡張技術の開発を行った.これは様々なレベルのプレイヤが参加するゲームにおいて同じレベルでプレイできるようルールの調整を行う枠組みとなり,身体環境ダイナミクスのコントロール則の決定に活用される.
そして③として,デジタルアスリートモデルを構築した.ヒトの解剖学的形状にもとづいてボリューメトリック皮膚・筋骨格モデルを構築し,産総研で開発されるヒト中心設計のためのシミュレーション環境”DhaibaWorks”上でリアルタイムにヒトの運動の計測・解析・可視化を可能とした.またOpenSimとの連携により体性感覚情報推定を実現した.これは,運動・感覚能力拡張の際の感覚刺激と運動変容をつなぐモデルとして活用される.

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

本年度は,①運動計測・感覚刺激・コントロールシステムの開発,②超人スポーツ競技のルール策定,③超人スポーツにおけるヒトの運動解析技術について,これらを実験室環境で行うことを目標とし,それらを遂行した.

今後の研究の推進方策

・超人スポーツ競技実現のための実フィールドデバイスの開発:
超人スポーツ競技において身体環境ダイナミクスをコントロールするためのデバイスを開発する.これらは①身体と環境のセンシング,②身体のコントロール,③環境のコントロールから構成される.①についてはカメラにより身体および環境を計測し,モデルフィッティングを行うことでロバストなセンシングを実現する.②については触覚刺激を用いることで安全な身体運動の変容を実現する.そして③については①の機能を満たしつつ可制御なデバイスを構築する.これにより,超人スポーツ競技のための可制御・可観測な身体環境ダイナミクスシステムを構築する.
・超人スポーツ競技実現のためのプレイおよび応援ルールの開発:
超人スポーツ競技において競技経験者,未経験者がともに同じレベルでプレイできるよう,またモチベーションをコントロールできるよう,ルールを設定する.身体および環境が可制御な場合のルールおよび身体環境ダイナミクスの制御ルールを開発する.またプレイレベルやプレイ内容に応じた応援システムを開発することで,両プレイヤの同様のモチベーション向上を実現する.
・超人スポーツ競技実現のためのデータベース構築:
身体環境ダイナミクスを解明し,同じレベルでプレイできるよう制御するモデルを構築するために,身体運動,接触力,デバイスの運動を同時に計測する実験環境を整備し,多面ディスプレイで提示する実試合の映像コンテンツを用意する.これにより,身体環境ダイナミクスのモデルを構築し,超人スポーツ競技における身体および環境のコントロールに役立てる.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件)

  • [学会発表] Insights of the augmented dodgeball game design and play test2017

    • 著者名/発表者名
      Kadri Rebane, Takahiro Kai, Naoki Endo, Tomonari Imai, Takuya Nojima, and Yohei Yanase
    • 学会等名
      In Proceedings of the 8th Augmented Human International Conference (AH ’17)
    • 国際学会
  • [学会発表] ACTUATE racket: designing intervention of user's performance through controlling angle of racket surface2017

    • 著者名/発表者名
      Katsutoshi Masai, Yuta Sugiura, and Maki Sugimoto
    • 学会等名
      In Proceedings of the 8th Augmented Human International Conference (AH '17)
    • 国際学会
  • [学会発表] RacketAvatar that Expresses Intention of Avatar and User.2017

    • 著者名/発表者名
      Katsutoshi Masai, Yuta Sugiura, Michita Imai, and Maki Sugimoto
    • 学会等名
      In Proceedings of the Companion of the 2017 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction
    • 国際学会
  • [学会発表] Video Segmentation and Stabilization for BallCam2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Funakoshi, Vishnu Naresh Boddeti, Kris M.Kitani and Hideki Koike
    • 学会等名
      In Proc of the 8th Augmented Human International Conference (AH'17)
    • 国際学会
  • [学会発表] ボールカメラの為の動作に着目した動画の安定化手法2016

    • 著者名/発表者名
      船越稜平,木谷クリス真実,小池英樹
    • 学会等名
      第19回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU2016)
  • [学会発表] Activity-Aware Video Stabilization for BallCam2016

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Funakoshi, Vishnu Naresh Boddeti, Kris Kitani, and Hideki Koike
    • 学会等名
      In Proceedings of the 29th Annual Symposium on User Interface Software and Technology (UIST '16 Adjunct)
    • 国際学会
  • [学会発表] ボリューメトリック皮膚・筋骨格モデルの構築とMotion-dress-up Mirrorの開発2016

    • 著者名/発表者名
      村井昭彦, 多田充徳, 持丸正明
    • 学会等名
      第2回超人スポーツ学術研究会
  • [学会発表] Motion-dress-up Mirror: 運動を変える鏡 リアルタイム運動計測,解析および介入のための装置の開発2016

    • 著者名/発表者名
      村井昭彦, Kevin F., 多田充徳
    • 学会等名
      第34回日本ロボット学会学術講演会

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公開日: 2018-12-17  

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