| 研究課題/領域番号 |
17K00477
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
内田 雅文 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (00245341)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 反復的随意運動 / 運筆 / ゆらぎ |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、所望の身体動作を触覚ディスプレイを通して誤解なく伝え、その身体動作の習得過程を定量評価することによって運動学習を支援することが目的である。
（１）身体動作の提示・誘導に関して；平成30年度の研究では、歩行動作時の意識下での誘導を目的として安全性が高い触覚刺激提示による歩行誘導について検討した。前年度までの研究成果として、触覚ディスプレイで生成されるMSTS刺激を立位時に体幹部へ提示する実験により、特定の方向への身体が誘導されることを示し、歩行動作時に体幹部へMSTS提示する実験から、被験者の身体を左右方向へ動揺させられることが示唆された。これらの結果は歩行動作の歩行速度を全被験者共通値にて実験された結果であり、通常歩行の速度に対する検証を要した。平成３０年度の研究では、被験者毎に適切な歩行速度を設定して検証実験を実施した。更に、触覚ディスプレイの横幅を拡張し、刺激像が移動するMSTSの効果の増強を図った。事前実験で各被験者の日常歩行速度を計測し、被験者をトレッドミル上で歩行動作させて横幅拡張のMSTSを体幹部へ提示した。歩行動作中の被験者の動態は、ハイスピードカメラと加速度センサで計測され、加算平均解析とクラスタリング解析によってMSTSの効果を調査・検討した。
（２）運動学習における習熟評価に関して；平成３０年度の研究では同期タッピングと運筆を組み合わせた二重課題法に基づく実験系を利用して、数日に渡る運筆学習時の被験者動態を計測、運筆動作のゆらぎと運筆習熟の進展との関連性を調査した。ゆらぎ解析の対象はペンタブレットを通して計測される時間的要素６種類と空間的要素１０種類である。計測対象は何れも非定常時系列であるためゆらぎ解析にはDFA法が適用された。DFA法における時間スケール上の局所的なゆらぎ特性を評価する指標を提案し、認知的制御と身体的制御との関連性から調査した。
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| 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
本研究が目指すところは、所望の身体動作を触覚ディスプレイを通して誤解なく伝え、その身体動作の習得過程を定量評価することによって運動学習を支援することである。前者、触覚ディスプレイを通して身体を動揺させるところは現在、検証実験が進行中であり、概ね順調と判断している。所望の動作を誤解なく伝える点に関しては検討の余地を残している。一方、後者の身体動作の習熟評価は現状、課題を運筆動作に限定しているものと、ゆらぎ解析に基づく定量評価が確立できており、評価事例を増やしていくこと今後、運筆学習上、極めて興味深い解析結果が得られるものと考えている。本研究で考案している実験系は、一般的な身体動作にも容易に適用できることから、学習評価できる身体動作は運筆に限られない。これらの点においても順調に進んでいると判断する。当初の計画で定めた平成３０年度目標は、総合的に判断して達しているものと考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究が目指すところは、所望の身体動作を触覚ディスプレイを通して誤解なく伝え、その身体動作の習得過程を定量評価することによって運動学習を支援することである。触覚ディスプレイを通して身体を動揺させるところは現在、検証実験が進行中であり、被験者数を確保に努めているところであり、この検証実験は継続的に行っていく。一方、所望の動作を誤解なく伝える点に関しては検討の余地を残している。学習の成果として所望の動作と実際に習得された動作との差分を如何に評価するかは、種々の計測データに基づく様々な方法が考えられるため、精査する必要がある。学習進展の評価方法は、改良したDFA法により目途が立っており、前述の検証実験と同様に、被験者数を確保して安定した運動学習の評価手法として当該技術の確立を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
Online公開された学術論文１件の掲載料金等請求が次年度になったため。
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