| 研究課題/領域番号 |
20K14686
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
鷲野 壮平 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, 研究員 (30850937)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ランニング / 運動フィードバック技術 / トレーニングシステム / 運動スキル / 運動学習 / 個人差 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、エネルギー消費効率の高い運動スキルを誰もが獲得できるテーラーメイド型運動学習システムの開発を目的としている。それを実現するために「運動個体化技術」と「ステップフィードバック技術」の2つの要素技術の開発およびそれら技術を基にしたトレーニングシステムの構築に取り組む計画を立てた。
2021年度は、2020年度に取り組んだ現在の運動から目標となる運動に向けて段階的に変容させた運動を生成する技術「ステップフィードバック技術」を国内学会で発表した。それと併行して、2021年度は主にトレーニングシステムの構築を進めた。トレーニングシステムの構築には、光学式モーションキャプチャシステムによって計測されたランニング運動中のヒトの骨格情報を、リアルタイムでUnity上にストリーミングする仕組みを利用した。これにより、運動学習者のアバターに投影したランニング運動を大型ディスプレイに表示することで、運動学習者は自身のランニングフォームをリアルタイムに確認できるようになった。さらに、ランニング1サイクルを都度抽出し、運動学習者の全ての関節運動をリアルタイムに、計測、解析、およびその結果をフィードバックすることを可能とした。フィードバックには、色彩を用いたビジュアルフィードバック、音階を用いたサウンドフィードバックを利用できるようにした。これにより、運動学習者は、目的とする運動に対して現在の運動がどの程度異なるのかおよび現在の運動学習が改善の方向に進んでいるのかを確認でき、効果的なトライ&エラーを基づく運動学習の実現が期待される。
また、本研究を進めるうえで得られた個人ごとのデータをうまく取り扱う統計処理を知り、これまで取得していたデータについてその統計処理手法を用いた論文を投稿中した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究では、トレッドミル上でのランニング運動の運動計測を行う予定であった。しかし、新型コロナウイルスの影響で、所属機関における人間工学実験の中止・制限を余儀なくされ、複数人の運動計測が必要となる「運動個体化」の構築を行うため計測は、当初の計画通り進めることができなかった。新型コロナウイルスの影響の早期収束後に運動計測が行えることを見込んでいたが、予想よりも長期間に渡ったため，研究期間を１年間延長申請した。計画変更に伴い、「ステップフィードバック技術」の開発および目標となる特定個人の運動が生成できたと仮定し、トレーニングシステムの構築を先に取り組んだ。具体的には、光学式モーションキャプチャシステムとUnityを組み合わせたシステムを利用し、計測した運動情報をリアルタイムに処理することで、その結果を運動学習中に視覚および聴覚フィードバックをすることが可能となった。次年度は、構築したトレーニングシステムの拡張とともに計画していた特定個人に則した運動を生成する「運動個体化技術」を開発に注力し、トレーニングシステムに組み込むことで本研究の目的を達成する予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度は、2021年度に基盤を構築したトレーニングシステムの拡張として、ステップフィードバック技術のリアルタイム化に取り組む。それと併行して、目標となる特定個人の運動を生成する「運動個体化技術」の構築に注力し、トレーニングシステムに反映させるまで行なう予定である。エネルギー消費効率を算出する上で、呼気ガス分析を予定していたが、次年度においても新型コロナウイルスの収束が見込めないことも念頭に、重心位置の変動など別指標からエネルギー消費効率の算出、もしくは別の観点での運動スキルを評価軸に運動個体化を行うことを考える等、研究機関内における本研究の達成可能な着地点を決め、臨機応変に研究活動を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルスの影響により、本年度計画していた複数人に対する光学式モーションキャプチャおよび呼気ガス計測を含むランニング計測ができなかったため、使用額に大幅な差異が出た。次年度は、新型コロナウイルス感染症対策を十分考慮したうえで、ランニング計測を可能な範囲で行えるように進めたい。
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