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2023 年度 実績報告書

人体モデルを用いた筋活性度推定と力覚介入によるオンライン運動感覚伝送

研究課題

研究課題/領域番号 21H01292
研究機関広島大学

研究代表者

栗田 雄一  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (80403591)

研究分担者 遠藤 維  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 (40599073)
丸山 翼  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 (50817161)
多田 充徳  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, 研究チーム長 (70392628)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード運動感覚 / 人体モデル / 力覚 / モジュール開発 / パーソナライズ / 感覚伝送
研究実績の概要

本課題では無線運動計測と全身筋骨格モデルによるリアルタイム筋活性度推定ならびに力覚提示技術をシームレスに統合したオンライン運動感覚伝送システムの開発、およびその効果検証を行うことを目的としており、A-1:無線IMUモジュールと人体モデルの接続によるリアルタイム全身運動計測、A-2:個人の力学特性反映した人体モデルの構築とリアルタイム筋活性度推定、B-1:無線介入モジュールによる道具操作感の改変、B-2:無線介入モジュールと運動アシスト機器による運動感覚の伝達の4項目について取り組んだ。
2023年度は、次に取り組んだ。A-1 無線IMUモジュールと人体モデルの接続によるリアルタイム全身運動計測 については、無線IMUモジュールの開発に成功するとともに、運動情報の人体モデルへのリアルタイム入力技術開発についても、定めた入力する運動情報の仕様にもとづいた開発に成功した。A-2 個人の力学特性を反映した人体モデルの構築とリアルタイム筋活性度推定 については、人体モデルの個人チューニング技術の開発のための個人モデル構築を完成させた。B-1 無線介入モジュールによる道具操作感の改変については、主観的力感覚が外部からの刺激によってどのように影響を受けるかについて実験を行い、結果の解析と考察を行った。B-2 無線介入モジュールと運動アシスト機器による運動感覚の伝達については、運動アシスト機器による階段降段感覚の提示アルゴリズムに基づくプロトタイプについて、被験者実験によりその影響を調べるための実験を行い、結果の解析と考察を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Force Feedback-Based Gamification: Performance Validation of Squat Exergame Using Pneumatic Gel Muscles and Dynamic Difficulty Adjustment2023

    • 著者名/発表者名
      Ramasamy Priyanka、Renganathan Gunarajulu、Kurita Yuichi
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 8 ページ: 6371~6378

    • DOI

      10.1109/LRA.2023.3306285

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stair-Climbing Training System Using Visual VR Display for Total Knee Arthroplasty Patients2023

    • 著者名/発表者名
      Kurita Yuichi、Okumura Takumi、Imai Ryota、Nishigami Tomohiko、Tanaka So、Taniguchi Takanori
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 35 ページ: 612~621

    • DOI

      10.20965/jrm.2023.p0612

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Kinematics and Muscle synergy of Back and Front squat: A comparative study2023

    • 著者名/発表者名
      Gunarajulu Renganathan, Poongavanam Palani, and Yuichi Kurita
    • 学会等名
      XIX International Symposium on Computer Simulation in Biomechanics
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Reaction Time Training Using Pneumatic Gel Muscles2023

    • 著者名/発表者名
      Enrique Calderon-Sastre, Yuichi Kurita
    • 学会等名
      第41回ロボット学会学術講演会
  • [学会発表] Estimation of Lumbosacral moments for work related musculoskeletal disorder assessment2023

    • 著者名/発表者名
      Gunarajulu Renganathan, Yuichi Kurita
    • 学会等名
      第41回ロボット学会学術講演会
  • [学会発表] 空気圧人工筋を用いた相互引き込みによる足関節底屈アシスト2023

    • 著者名/発表者名
      坂江克斗、栗田雄一、村上俊之、多田充徳
    • 学会等名
      第24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
  • [学会発表] 人間拡張ってなに? ~あなたの可能性を拡張するテクノロジー~2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      先端サイエンスサロン
    • 招待講演
  • [学会発表] 義肢装具の未来 ~身体化するテクノロジー~2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      第39回日本義肢装具学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 介護・ヘルスケア分野におけるAI活用2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      ひろしまバイオデザイン 医工連携セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] VRとAI技術を活用したリハビリテーション支援2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      第11回日本運動器理学療法学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] リハビリテーション治療のDXを支援するヒューマンモデリング技術2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      第60回広島リハビリテーション研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] できることを増やすための人間拡張技術2023

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      バーチャルリアリティと人間拡張技術が拓く未来
    • 招待講演
  • [学会発表] 空気圧人工筋を用いた相互引き込みによる足関節底屈アシスト2023

    • 著者名/発表者名
      坂江克斗, 栗田雄一, 村上俊之, 多田充徳
    • 学会等名
      第24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: 2024-12-25  

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