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.

在面临全面老龄化社会的日本，为了解决护理人员短缺的问题并减轻护理人员的身体负担，人们正在研究各种护理设备。 ，高效推进此类护理设备的研究。为了推进护理使用设备的发展，我们开发了一种系统，可以与相机拍摄动态图像同步测量各种传感器的输出和压力分布测量装置的输出，目的是使用设备测量护理操作期间施加在外部的力。使用最初使用Studio 2010开发的应用软件，可以将USB连接的相机连接到笔记本电脑上拍摄视频图像。它还配备了USB连接的AD转换器（Contec/AIO-160802AY-USB），可以进行转换。将-10至+10V的各种传感器的输出转换为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（Siroku Co., Ltd. LL562 x 462）以 125 mm^2 的单元分辨率测量 562 x 462 mm 范围内的压力分布。测量项目为每个单元和整个传感器表面的负载总量和负载中心（X，Y）。通过使用构建系统校准压力分布测量装置并进行测量，我们能够执行测量误差约为±15%。此外，压力分布传感器数据它是一个顺序保存图像的程序，最大时间分辨率约为5Hz，未来需要改进，以便能够以更高的速度捕获。传感器与动态图像的拍摄同步进行两步操作。原本计划使用Kinect传感器获取三维身体坐标，该传感器能够获取输出等，但未来会遇到一些问题，例如将地板上的阴影识别为身体的一部分并处理隐藏的问题。身体的各个部分都需要继续发展。