視覚障害教育における情報補償機能を備えた動作分析シミュレータの開発

具有信息补偿功能的视障教育运动分析模拟器的研制

• 批准号: 19K14311
• 负责人: 佐久間 亨
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tsukuba University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K14311/
• 关键词: 視覚障害; 筋電図; 直観的理解; 運動学; 教材; 触覚; 情報補償; 理学療法士; 教育; ロボット

本研究の目的は視覚障害を有する理学療法学専攻学生のための運動学分野の教材を作成することである。本年の実績は以下の通りである。１．筋電アニメーションシステムの開発筋電アニメーションシステムは、スポーツセンシング社の無線筋電センサとSDK、そしてGoogle社が提供するスケルトン（人型の骨組み）トラッキングAPIであるMediapipeを使用して開発を行った。このシステムでは、Webカメラから取得した人の画像に半円とスケルトンを重畳することで、筋肉のはたらきや身体の動きをリアルタイムに可視化している。ここで、半円は筋電位の大きさを表し、スケルトンは身体の動きを見やすくするために用いている。システムの実装では大きく分けて可視化とUI・操作性の2つの点を工夫した。２．視覚障害学生の運動学教育への筋電アニメーションシステムの活用基礎運動学実習はヒトの身体運動をバイオメカニクスの観点から学ぶもので、理学療法学専攻の2年生を対象としている。筋電アニメーションシステムは、本実習における「立ち上がり・座り込み動作の分析」と「歩行動作の分析」で動作中の筋活動の大きさと力発揮のタイミングを観察する手段として用いられた。無線型筋電センサの取り付けと実験被験者は学生達が交代で務めた。計測データはリアルタイムで大型ディスプレイにアニメーションとして表示され、教員が解説を加えた。実習時間は180分であった。実習終了時には筋電アニメーションシステムの視覚障害補償の有用性について学生からアンケートをとった。動作分析において筋活動を捉える手段として、筋電アニーメンションは筋電図波形と比べて理解しやすかったですか、という問に対して、50％の学生が「理学しやすい」と答え、残りの50％の学生は「どちらでも同じ」と回答した。

这项研究的目的是为视觉障碍的物理疗法学生在运动机能学领域创建教材。今年的结果如下：1。肌电动画系统的开发。使用Sports Sensing的无线肌电传感器和SDK开发了肌电动画系统，以及Google提供的骨架（人形框架）跟踪API的MediaPipe。该系统通过在网络摄像头获得的人的图像上叠加半圆形和骨骼来实时可视化肌肉和身体运动的功能。在这里，半圆代表肌电电位的大小，骨骼用于使身体的运动更容易看见。实施系统时，两个要点大致分为可视化和UI和可操作性。 2。使用用于视觉障碍学生的运动障碍教育的肌电动画系统，基本的运动学实践涉及从生物力学角度学习人的身体运动，并针对物理治疗部门的二年级学生。在这种实际训练中，在操作和施加力的时间，在“站立和坐姿分析”和“步行运动分析”中，将肌电动画系统用作观察肌肉活动的大小。学生轮流使用无线肌电传感器和实验对象。测量数据是实时显示的，作为大型显示器上的动画，老师添加了解释。训练时间为180分钟。在培训结束时，学生对肌电动画系统对视觉损害补偿的有用性进行了调查。当被问及EMF周年是否比肌电图波形作为捕获运动分析中肌肉活动的一种方式时，有50％的学生回答“对科学易于科学”，而其余50％的学生对“两者都是如此”的回答。