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2017 年度 実施状況報告書

運動錯覚による革新的リハビリテーション

研究課題

研究課題/領域番号 17K20100
研究機関名古屋大学

研究代表者

大岡 昌博  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (50233044)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワードリハビリテーション / 運動錯覚 / 多自由度 / ウェアラブル / 小型振動発生器
研究実績の概要

本研究では、多軸の運動錯覚を生じさせるためのシステムを開発するために、振動アクチュエータの小型化とウェアラブルのための装具開発を中心に研究開発を進めた。本システムは、振動アクチュエータ、同アクチュエータ固定部、アンプ、DA/ADコンバータ、加速度先生、ファンクションジェネレータ、ノートパソコンなどから構成される.振動アクチュエータは,ボイスコイルモータ,バネ、接触子から構成される。出力の異なるボイスコイルモータを複数用意して、運動錯覚を生じるための推力が発生できるボイスコイルモータの中で最も小さいものを選定した。また、振動発生時の騒音が被験者の判断に影響を与えるために、騒音対策を進めた。その結果、軸と軸受け部の嵌合を可能な限り厳しくして振動方向にたいして直角方向のブレを可能な限り低減することによって、騒音を純分なレベルまで減少することができた。また、装具については市販の手首サポータに装置取り付けの穴を設置することによって製作した。
以上のシステムを使用して、加速度、周波数を種々変更することによって、それらのパラメータと運動錯覚の関係を調査した。また、加速度に代わる運動錯覚の惹起条件を明らかにするために従来の大型の振動アクチュエータを用いた実験も上の実験と併せて実施した。その結果、腱に作用する力の振動波形のピーク値と運動錯覚の関係を求めたところ、両者の間に比較的強い相関r = 0.84が認められた。このことから、力のピーク値も運動錯覚の惹起条件として有効であることがわかった。
さらに、腱のモーダル試験を実施したところ、腕弛緩時と1kg分銅把持時の腱共振周波数がそれぞれおよそ66および100Hzとなった。このように腱に張力が発生している状態の方が共振周波数が高くなることがわかった。今後、これらと運動錯覚の関係も調べていく予定である。

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

小型振動発生器とウェアラブル化のためのの装具開発がおおむね完了し、完成したシステムを用いて基本的な実験を進めることができた。

今後の研究の推進方策

屈曲方向の運動錯覚を生じさせるために、手首の伸筋に対しての運動錯覚を調査する。またそれと並行して、肘関節の運動錯覚についても調査する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Research on a Haptic Device's Capability to Enhance the Degree of Kinesthetic Illusion Through Vibro-and-Visual Stimulation2017

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Komura, Shumpei Yoshida, Yuki Kato, Tomoki Shimura, Masakazu Honda, Masahiro Ohka
    • 学会等名
      The 25th International Display Workshops
  • [学会発表] Effects of Active or Passive Touch on Perception Precision of Edge Direction Using Tactile Mouse Exhibiting Cotex Dot-patterns on the Palm2017

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Komura, and Masahiro Ohka
    • 学会等名
      2017 IEEE International Symposium on Robotics and Itelligent Sensors
  • [学会発表] Vividness Control of KI with Variations in Visual Stimulus Patterns2017

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Komura, Shumpei Yoshida, Tomoki Shimura, Masakazu Honda, and Masahiro Ohka
    • 学会等名
      28th 2017 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science

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公開日: 2018-12-17  

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