介護器具研究への利用を目的とした人体動作計測システムの構築

用于护理设备研究的人体运动测量系统的构建

• 批准号: 23935008
• 负责人: 木下 功士
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23935008/
• 关键词: 動作解析; 圧力測定

本格的な高齢社会を迎えている我が国において,高齢者福祉および高齢者介護が問題となっている.介護者不足や介護者の肉体負担軽減の目的から様々な介護器具などが研究されている.そこで本研究では,このような介護器具の研究を効率的に推進するために,器具を用いた介護動作やその際に外部に及ぼす力を測るという目的から,カメラによる動画像の撮影に同期して各種センサの出力や圧力分布測定器の出力を計測できるシステムの構築を目指した.開発したシステムは,Visual Studio 2010を用いて独自に開発したアプリケーションソフトにより,ノート型パソコンにUSB接続のカメラを取り付けて動画像を撮影する.また,USB接続タイプのAD変換器(Contec・AIO-160802AY-USB)を備え-10～+10Vの各種センサの出力を16bitのデジタルデータに変換して,最大8chまでの計測を行うことができる。同時に,LLセンサー((株)シロク・LL562×462)を用い562×462mmの範囲における圧力分布をセルの分解能125mm^2で計測することができる.計測項目は各セルにおける荷重とセンサ面全体における荷重総量,荷重中心(X,Y)である.構築システムにより圧力分布測定器を較正し計測を行った結果,±15%程度の誤差で計測を行うことができた.また,圧力分布センサのデータを逐次保存するプログラムで,最大5Hz程度の時間分解能であり,今後より高速で取り込みを行えるように改善をする必要がある.当初予定していた二次元平面内における動画像の撮影と同期したセンサ出力等の取得を行うことができた,Kinectセンサを用いた三次元の身体座標の取得は,床に映った影を身体の一部として認識する問題や身体に隠れた部分の処理など,今後開発を継続する必要がある.

在我们在一个全面衰老社会的日本，老年人的福利和老年人的照顾正在成为一个问题。正在研究各种护理设备，目的是减轻护理人员的身体负担并减轻护理人员的身体负担。在这项研究中，为了有效地促进对此类护理设备的研究，我们旨在建立一个可以测量各种传感器的输出和压力分配仪器与摄像机同步的系统。开发的系统是使用2010年独立开发的应用程序软件的Visual Studio，将连接的相机附加到笔记本电脑上以拍摄视频图像。它还具有与USB连接的AD转换器（CONTEC/AIO-160802AY-USB），该转换器将各种传感器的输出从-10转换为 +10V，转换为16位数字数据，并测量多达8个通道。同时，可以使用LL传感器（Shiroku Co.，Ltd.，LL562 x 462）测量562 x 462 mm的压力分布，细胞分辨率为125 mm^2。测量项目是每个单元格中的负载，整个传感器表面的总负载量和负载中心（x，y）。施工系统校准了压力分布测量设备并测量了该设备，并以±15％的误差为单位进行测量。此外，该程序顺序存储来自压力分布传感器的数据的时间分辨率最高为5 Hz，并且需要改进，以便将来可以以更快的速度捕获。最初计划的传感器输出采集是可能的，并且需要使用Kinect传感器来获取三维体坐标以继续开发，例如，识别在地板上反射的阴影作为身体的一部分以及隐藏在身体中的零件的处理的问题。