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2014 年度 実施状況報告書

食事支援モバイルアーム用インタフェースの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25350671
研究機関琉球大学

研究代表者

比嘉 広樹  琉球大学, 工学部, 准教授 (60295300)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードロボットアーム / 食事支援 / 脳波計測 / インタフェース
研究実績の概要

本年度も引き続きモバイルアームシステムのインタフェース部の作成を中心に研究を実施した。モバイルアームの制御を目的に、健常被験者の脳波測定、解析、判別率と、画像処理手法による把持対象物の位置座標検出に関する検討を行った。
まず健常被験者4名に2種類の視覚刺激を提示した際の脳波を測定した。その脳波データにおいて、事象関連電位P300,P200,N200,N100に着目し、それぞれの時間範囲を設け、その範囲内における平均値を事象関連電位の代表値とした場合の解析を実施した。パラメータの抽出には、主成分分析、サポートベクターマシンを利用した。その結果、4名の被験者の平均判別率が75.5%となり、昨年度に得られた判別率よりも若干改善できた。
次に健常被験者1名に4種類の視覚刺激を提示した際の脳波を測定した。その脳波データにおいて、事象関連電位P300とN100に着目し、それぞれの時間範囲を設け、その範囲内において特徴を有する電極とパラメータの抽出を行い、ニューラルネットワークを用いてその判別率を調べた。その結果、4種類の平均判別率が56.7%(最高80.0%,最低33.3%)となった。
またモバイルアームの手先付近に固定したWebカメラを利用し、画像処理手法を用いた際の把持対象物の位置座標の算出を行った。その結果、把持対象物として、チキンから揚げを用いた場合には、数ミリ以内の誤差でその位置座標の検出を行えることが示された。

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

本年度は、健常被験者から測定した脳波データをいろいろ解析し、その判別率が昨年度よりも改善できたこと、また画像処理手法を用いて把持対象物の位置座標の算出を行った結果、把持対象物を数ミリ以内の誤差でその位置座標の検出を行えたため、研究に進展が見られたと考えられる。

今後の研究の推進方策

これまでに得られた知見を活用し、今後も引き続き、判別率のさらなる向上を目指す。特に、4種類の視覚刺激を提示する実験においては被験者を増やし、特徴パラメータの抽出、解析を行う。良好な結果が得られた場合には、モバイルアームの操作に関する検討を進める予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2014

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] Analysis of Single-Trial Event-Related Potentials2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tamaki and Hiroki Higa
    • 学会等名
      SCIS&ISIS2014
    • 発表場所
      Kitakyushu
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-06
  • [学会発表] Toward a Control of a Mouse Pointer: EEG Analysis for Feature Extraction2014

    • 著者名/発表者名
      Tomoi Shimogasa and Hiroki Higa
    • 学会等名
      ISDA2014
    • 発表場所
      Okinawa Institute of Science and Technology
    • 年月日
      2014-11-27 – 2014-11-29

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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