操作・作業対象物の動特性に対する人間の運動特性調整能力と適応メカニズムの解明

阐明人类调整运动特性的能力以及对被操纵和工作物体的动态特性的适应机制

基本信息

批准号：
21K03973
负责人：
積際徹
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Doshisha University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、筋・脳賦活状態と運動特性、主観評価に関する統合的な解析を行うことによって、作業対象の動特性に対する人間の認知過程の一端について明らかにすることである。筋・脳賦活状態や運動に関わるデータと人間の心理状態を示すデータを紐付けることができれば、直感的かつ容易に操作・操縦できるような機器や操作インターフェースの具現化に貢献できると考えられる。そこで、本研究では、人間が操作する作業対象の動特性（例えば、インピーダンス特性として表現される慣性、粘性、剛性などの動特性）に対する人間の応答特性・認知過程を明らかにするために、三次元位置計測装置や力覚センサによる運動計測（人間の運動中の位置や力の計測）、光トポグラフィ装置（fNIRS）、筋電位計による脳血流変化量、筋電位計測を行い、得られた種々のデータに対する解析を実施する。加えて、主観的な感性評価によって得られたデータとともに多面的な解析を試みた。本年度（2022年度）の研究成果としては、(1) 種々の作業に関する計測実験の実施、ならびに、(2) データ解析の遂行が挙げられる。具体的には、任意の動特性を設定できる歩行車を用いた被歩行補助者の歩容解析（歩行動作）や、画面表示遅延を伴うHMI操作（手指操作）、インピーダンス特性に対する人間の応答特性（手腕動作）を計測対象として、様々な身体部位を対象とした各種実験を実施し、得られた運動情報、生理情報等から、動特性に対する人間の応答特性に関するデータ解析を行うことができた。次年度以降は、種々の解析結果に関わる検討を通して、研究目的となる“作業対象の動特性に対する人間の応答特性・認知過程の一端について明らかにすること”を目指す。

本研究的目的是通过对肌肉和大脑激活状态、运动特征和主观评价进行综合分析，阐明人类关于工作对象动态特征的部分认知过程。如果能够将与肌肉/大脑激活和运动相关的数据与表示人的心理状态的数据链接起来，则认为将有可能有助于实现可以直观且容易地操作和操作的设备和操作界面。因此，在本研究中，为了明确人类对人类所操作的工作对象的动态特性（例如以阻抗特性表示的惯性、粘度、刚度等动态特性）的响应特性和认知过程，我们进行了三维测量，通过使用位置测量装置和力传感器测量运动（测量人体运动过程中的位置和力），并使用光学地形图装置（fNIRS）测量脑血流量和肌电位的变化来获得结果和肌电图仪对各种数据进行分析。此外，我们尝试使用通过主观情绪评估获得的数据进行多方面的分析。今年（2022年）的研究成果包括（1）实施与各种任务相关的测量实验，以及（2）数据分析的表现。具体来说，我们将使用可设置任意动态特性的步行车来分析步行助手的步态（步行运动）、具有屏幕显示延迟的HMI操作（手/手指操作）以及人体对阻抗特性的响应特性。通过对身体各个部位（手部动作）进行实验测量，并根据获得的运动信息、生理信息等，进行人体反应特性对动态特性的数据分析。从明年开始，我们将通过综合各种分析结果，以“阐明人类对工作对象的动态特征的部分反应特征和认知过程”为研究目标。