下肢は上肢より操作が上手？下肢の不器用さを物理と心理で解明・支援し潜在能力を解放

下肢比上肢更灵活吗？

基本信息

批准号：
21K18699
负责人：
小森雅晴
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18699/
关键词：
下肢操作

项目摘要

上肢は多自由度な動作が可能であり、ロボット等を操作することができる。下肢も多自由度な動作が可能であるため上肢と同様の操作ができる可能性があるが、下肢は上肢と比べて不器用であるという課題がある。しかし、下肢の不器用さについて解明し、それを支援することができれば、下肢で上手に操作できる可能性がある。そこで、本研究では下肢の不器用さについて物理と心理の面から解明に取り組み、それを支援する方法について探索する。昨年度までに、下肢の不器用さの調査実験を行い、被験者がディスプレイに表示される動作を見て下肢を動作させる場合に、一部の動作においてディスプレイに表示された動作とはやや異なる動作を生じさせる特性があることを明らかにした。今年度は、まず、下肢の動作データを用いて、ディスプレイに表示された動作と実際の動作の違いについて定量的に分析を行った。次に、この特性を考慮して、実際の下肢の動作のデータから適した操作指令を算出する操作システムを構築した。そして、この操作システムの有効性の評価実験を行った。ディスプレイに被験者が操作する操作対象物とターゲットを表示し、被験者が下肢の動作によって操作対象物を操作してターゲットに合うように移動させるゲームを構築して実験を行った。これにより本操作システムを用いる場合と従来の考えに基づく操作システムを用いる場合について、ゲームを終えるまでに要する時間や操作の精度の点で比較を行った。

上肢能够具有多个自由度的运动，并且机器人等可以操作。下肢还可以以多种自由度执行运动，因此有可能以与上肢相同的方式进行操作，但是下肢比上肢更笨拙。但是，如果我们能够澄清和支持下肢的尴尬性，那么我们有可能在下肢操作它们。因此，这项研究将努力从物理和心理学的角度阐明下肢的尴尬，并探索支持它们的方法。直到去年，我们进行了一个实验，以研究下肢的尴尬性，揭示当受试者通过查看显示屏上显示的动作来移动下肢时，某些动作的特征会导致运动与显示屏上显示的动作略有不同。今年，我们首先使用下肢的运动数据进行了定量分析显示屏上显示的运动与实际运动之间的差异。接下来，考虑到此特征，构建了一个操作系统，以计算从下肢实际运动的数据中计算出适当的操作命令。然后，进行了一个实验以评估该操作系统的有效性。通过构建游戏来进行实验，其中受试者显示受试者操作的操作对象和目标，其中受试者通过使用下肢的运动来操纵操纵对象来移动目标以适合目标。这与使用操作系统的情况以及操作系统基于传统想法的情况相比，就完成游戏所需的时间和操作的准确性而进行了比较。