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2018 年度 実績報告書

主観的移動感覚モデルに基づく人の動的バランス能力

研究課題

研究課題/領域番号 16K00357
研究機関東洋大学

研究代表者

横田 祥  東洋大学, 理工学部, 准教授 (40434386)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード感覚行動システム / バランス
研究実績の概要

本研究の目的は,人工物による他動的移動運動における人のバランス能力を定量的に表すことにある.そのために,次の3つのサブテーマに分けて研究を推進した.(1)視覚情報,体性感覚情報,前庭感覚情報の定量表現(2)主観的移動感覚モデル論(3)動的バランス能力の定量的表現法.
本年度は,主に,(3)動的バランス能力の定量的表現法について取り組んだ.そのために,他動運動を人に与える人工物として,パーソナルモビリティ(PM)を具体的な例題に取り上げ,これに乗車時の身体動揺の計測と定量表現について検討を行った.このときの身体動揺は,無拘束,非接触に計測することが望ましいため,LIDAR(Light Detection and Ranging)をハンドルポストに取り付け,腰の輪郭を計測した.LIDARの計測データは点群データであるため,このままでは,直接,動揺を表現できない.そのため,これらの点群を楕円に当てはめ,楕円の中心座標の変化で身体動揺を表した.これを基に,被験者実験を行い,PM乗車時の身体動揺と,非乗車時のバランス能力(静的バランス能力とする)を比較し,PM乗車時の動的バランス能力と静的バランス能力の関連性を調べた.その結果,PM乗車時のバランス能力と静的バランス能力の間に相関が認められた.また,被験者の学習効果によりバランス能力が向上することが観察された.ただし,本実験の限界として,PMの動作は,停止から直進する場合のみで行ったため,さまざまなPMの動きに対して同様の傾向が得られるかは断言できない.
本研究の成果として次の知見が得られた.主観的な速度と実速度の関係は,線形ではなく,3次多項式で表現される傾向がある.着座型のPM乗車時の身体動作モデルは,おおよそ2次遅れ系で近似できる.PMの発進時における人の動的バランス能力は,静的なバランス能力と相関がある.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Modeling of human body movement on personal mobility interface using LIDAR2018

    • 著者名/発表者名
      Sho Yokota,Hiroshi Hashimoto,Daisuke Chugo,Akihiro Matsumoto
    • 学会等名
      IEEE Industrial Cyber-Physical Systems, ICPS 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Robot Shape Design to Easily Recognize Robots’ Movement for Human2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Arai,Sho Yokota,Kazuaki Yamada,Akihiro Matsumoto,Hiroshi Hashimoto,Daisuke Chugo
    • 学会等名
      44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 国際学会
  • [学会発表] 歩行支援機能付きパーソナルモビリティの開発 第3報:歩行アシストモードにおけるアシスト手法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      小野澤正紘, 横田祥, 松元明弘, 中後大輔, 橋本洋志
    • 学会等名
      第19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

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公開日: 2019-12-27  

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