氏名

ウエスギ シゲル

上杉 繁

職名

教授 (https://researchmap.jp/read0097221/)

所属

(創造理工学部)

連絡先

メールアドレス

メールアドレス
wesugi@waseda.jp

URL等

WebページURL

http://www.wesugi.mech.waseda.ac.jp/

研究者番号
80350461

本属以外の学内所属

兼担

理工学術院(大学院創造理工学研究科)

研究院(研究機関)/附属機関・学校(グローバルエデュケーションセンター)

学内研究所等

ヒューマノイド研究所

研究所員 2015年-

ヒューマンパフォーマンス研究所

研究所員 2017年-

ヒューマン・ロボット共創研究所

研究所員 2015年-

理工学術院総合研究所(理工学研究所)

兼任研究員 2018年-

学歴・学位

学位

博士(工学) 課程 早稲田大学 知能機械学・機械システム

所属学協会

ヒューマンインタフェース学会

情報処理学会

日本機械学会

IEEE

ACM

受賞

ヒューマンインタフェース学会論文賞

2004年03月

第14回大川功論文賞 佳作入賞

2004年03月

その他基本情報

研究テーマについては下記を参照ください. http://www.wesugi.mech.waseda.ac.jp/

研究分野

キーワード

ヒューマンインタフェース、インタラクションデザイン、メディアコミュニケーション、人間デザイン工学

科研費分類

工学 / 機械工学 / 知能機械学・機械システム

研究シーズ

論文

ヒューマンインタフェース学会論文賞

2004年03月-

大川記念賞

2004年03月-

異なる空間をつなぎ共存在感を支援する同期運動テーブル

ヒューマンインタフェース学会誌・論文誌Vol.5,No.22003年05月-

行為的コミュニケーションを目指した積み木インタフェース

ヒューマンインタフェース学会誌・論文誌Vol.5,No.12003年02月-

“Dual”embodied interaction for creating a virtual co-existing space

Presence2003www.presence-research.org/p2003.html2003年10月-

Representations of bodily interaction on networked “Lazy Susan”

CIRA20032003年07月-

Intimate virtual communication place supported with networked “lazy Susan”

Human-Computer Interaction Theory and Practice,LEAVol.22003年06月-

身体の二重的表現手法に基づく空間共有テーブル

インタラクション20042004年03月-

異なる身体空間を統合する“Interactive Spatial Copy Wall”の開発

情報処理学会第66回全国大会2004年03月-

実体と仮想の影の統合による身体性の拡張インタフェース

情報処理学会第66回全国大会2004年03月-

同期運動テーブルを活用した仮想統合空間における共創支援

SI20032003年12月-

三箇所の離れた現場の仮想的統合を支援するターンテーブルの開発

日本機械学会2003年度年次大会2003年08月-

Tool-type interface system supporting for an expansion of body image toward a remote place - Development of virtual shadow interface system -

Proc. of SICE Annual Conf.

"Interactive Spatial Copy Wall" for embodied interaction in a virtual co-existing space

Proc. of IEEE Int. Workshop on Robot and Human Interactive Communication2004年09月-

Facilitating interconnectedness between body and space for full-bodied presence - Utilization of Video projection “Lazy Susan” communication system -

Int. Workshop on Presence

Interactive Spatial Copy Wall Representing Bodily Actions of Remote Person in Pseudo Three Dimensions

Proc. of the 6th IASTED Int. Conf. on ROBOTICS AND APPLICATIONS2005年10月-

“Lazy Susan” Supporting for Remote, Spatial and Physical Collaborative Works

IEEE Int. Workshop on Horizontal Interactive Human-Computer Systems2006年01月-

書籍等出版物

身体性と空間共有コミュニケーション,2.身体性・コミュニケーション・こころ

上杉,三輪

共立出版2007年 11月-

特許

整理番号:350

双方向コミュニケーションシステム(日本)

三輪 敬之, 上杉 繁, 石川 一暁

特願2004- 63444、特開2005-252914

整理番号:351

映像コミュニケーションシステム(日本)

三輪 敬之, 上杉 繁, 久保 友明

特願2004-063443、特開2005-252913、特許第4452100号

整理番号:491

画像投影システム、画像処理装置及び画像処理プログラム(日本)

三輪 敬之, 上杉 繁, 渡辺 貴文, 斎藤 洋徳

特願2005-146301、特開2006-323127

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別:

下肢の運動錯覚を活用した片麻痺歩行の疑似体験手法とその教育利用

2011年-0月-2014年-0月

配分額:¥4680000

研究種別:

慢性痛リハビリテーションへ向けた錯覚に基づく仮想身体表現システム

配分額:¥3500000

研究種別:

影を用いた場の創出的メディア表現とコミュニティ・コミュニケーションへの活用

配分額:¥16040000

研究種別:

身体空間拡張手法に基づくトイ・メディア・コミュニケーションに関する研究

配分額:¥3200000

研究種別:

技術における集団志向性に関する研究

2018年-0月-2021年-0月

配分額:¥5980000

研究種別:

人には存在しない下肢の筋肉部位への人工筋装着による足先出力特性への影響

2016年-0月-2018年-0月

配分額:¥2340000

学内研究制度

特定課題研究

共有仮想空間における間合いの創出に関する研究

2002年度

研究成果概要:インターネットの普及に伴い,離れた場所にいても人と人とが必要な情報を共有できるようになってきた.しかし一方で,互いの間における信頼感や安心感の創出には,人と人が直接出会わないとうまくいかないことが指摘されており,このことがコミュニ...インターネットの普及に伴い,離れた場所にいても人と人とが必要な情報を共有できるようになってきた.しかし一方で,互いの間における信頼感や安心感の創出には,人と人が直接出会わないとうまくいかないことが指摘されており,このことがコミュニティ支援にコンピュータメディア技術を活用する際の大きな問題にもなっている.このような問題が発生する要因として次のことが挙げられる.すなわち,対面時のように同じ場所(空間)におけるコミュニケーションでは,互いの身体性(身体の働き)を介して存在そのものが伝わることで,コミュニケーション可能な場が創出され,それによってコンテキストの共有が起きると考えられている.しかしながら,これまでのコンピュータメディア技術は,異なる空間において,そのような場を創出できるインタフェースの開発が遅れているといえよう.そこで著者らは,この問題を解決する手がかりを得るために,離れた場所間において,互いの身体性を強め合うことが可能なインタフェースの設計手法についてこれまで検討してきた.その結果,共存在感の創出には,行為を介して自身と相手との関係を創りながら,互いを共通の空間に位置付けることが必要であることが分かってきた.また,これにより,相手との距離感や一体感なども創出されると考えることができる.以上のような観点から,本研究では,異なる空間で互いが同じツールを共有して,それを共同で操作すると同時に,その身体的行為の現場をリアルタイムに映像表現し,仮想空間上にそれぞれの現場における行為を統合することで,共存在感を創出させる二重表現的な手法について検討することにした.具体的には,回転盆(“Lazy Susan”)を複数人で囲んだコミュニケーションの場を想定したインタフェースシステムを開発した.そして,本システムを利用したコミュニケーション実験を行い,相手の仮想的な身体と実体のテーブルとのインタラクションにおいて,相手の仮想手に存在感が創出されるという興味深い現象を確認し,共存在感の創出支援や対話支援における有効性を示した.さらに,本システムを拡張し,遠隔地間での共同作業を支援するためのプラットフォームとしての活用について若干の検討を加えた.すなわち,積み木を用いたテーブル上での作業やホワイトボード上での共同描画などにおいて,本システムを用いることで,互いの身体性を強められ,共存在感が創出されやすくなることを示した.

身体空間拡張手法に基づくトイ・メディア・コミュニケーションに関する研究

2004年度

研究成果概要:自身の身体があたかも相手の空間にまで拡張しているかのような感覚や,離れた相手が自身の現場に居合わせているかのような感覚を産み出すために,双方の身体行為を実体の道具の動きを介して表現し,さらにはその道具を操作している状況を映像空間で...自身の身体があたかも相手の空間にまで拡張しているかのような感覚や,離れた相手が自身の現場に居合わせているかのような感覚を産み出すために,双方の身体行為を実体の道具の動きを介して表現し,さらにはその道具を操作している状況を映像空間で共有する手法をこれまでに提案した.本研究では,まずはこの手法の有効性について検討し,設計手法の構築を目指して,先に開発したコミュニケーション・システムを活用し,2,3の実験を行った.そしてこの結果に基づき,コミュニケーション・トイ(コミュニケーションを支援する玩具)という視点から,家庭などでの利用へ向けて,離れた双方の場所においてあるトイ・オブジェクトを動かし合いながらコミュニケーションするというアイデアを考案し,以下に示す3つの点から要素技術やそのシステム開発に取り組んだ.1つめは,映像上の相手のトイ・オブジェクトを遠隔から操作することを実現するため,画像処理により,自身のテーブル上のマーカーを移動させると,それにしたがって相手の実体のディスクが回転する制御システムを開発した.2つめは,互いが操作するトイ・オブジェクトの動きを制御するために,情報コンセントに装置を接続するだけで自動的に遠隔の相手の装置を認識し,かつ自身の現場のトイ・オブジェクトの動きを制御する小型の通信制御システムを開発した.そして,3つめには,小型のトイ・オブジェクトのみならず,身体サイズのオブジェクトとしてアクチュエータユニットを組み込んだ椅子システムを開発し,小型のトイディスクを操作すると相手の椅子が回転したり,あるいは自身の椅子を操作することで相手の椅子を操作可能なシステムを開発した.以上により,自身の手で実際に操作可能であるトイ・オブジェクトを利用して,離れた相手とあたかも同じ場所にいるかのような感覚を創出し,対話コミュニケーションを支援するための技術を開発した.

身体的つながり感を創出するゆりかごコミュニケーションシステム

2008年度

研究成果概要:ブランコに共に乗り身体の揺れを共有する際に,他者との一体感を我々は日常的に経験している.そこで,離れた相手との一体感の創出を目指し,ロッキングチェアのような座面の揺動による身体の揺れを互いに共有させることを目的とする.そして,使用...ブランコに共に乗り身体の揺れを共有する際に,他者との一体感を我々は日常的に経験している.そこで,離れた相手との一体感の創出を目指し,ロッキングチェアのような座面の揺動による身体の揺れを互いに共有させることを目的とする.そして,使用者が動かす座面の傾きやトルクが互いに一致するように動作するインタラクションシステムの開発を行った.本システムは座面駆動機構と位置・トルク制御システムより構成する.座面駆動機構はDCモータ(定格トルク8.8[N・m]),ロータリーエンコーダ(1000[P/R]),トルクセンサ(±5.0[N・m])から構築した.座面はロッキングチェアと類似した動きをし,さらにはその傾斜角度やトルクの検出・制御を行うために,座面四隅と底面の中心軸上に片側4本の回転軸を設置し,その回転軸を左右2枚ずつの側板両端の軸受にはめ込む機構を考案した.そして,1枚の側板の座面側回転軸に,DCモータとトルクセンサをカップリングで接続することで,座面の自在な傾斜動作を実現した.さらに,座面の回転軸に重力方向の荷重に対するカウンターバランスのためのねじりコイルばね(7.24[N・m/deg])を組み込むことで,モータの出力を抑えることが可能となった.位置・トルク制御システムは,モータコントローラ,モータドライバ,PC上で動作するソフトウェアから構築した.互いのトルク値をTCP/IP通信によってPC間で送り合い,座面の傾斜角度が一致するように算出した目標値に基づき,PWM出力によるPID制御によりモータの回転制御を行う.その結果,座面(奥行600×横700[mm],最大傾斜角度±15°,最大傾斜速度60[deg/s],最大荷重980[N])の上に立つ,座るといった様々な状態で,離れた互いの座面の揺れを共有するシステム開発の見通しを得た.

筋骨格の動的特性を考慮した自転車用可変クランク機構による最適ペダリングのデザイン

2014年度共同研究者:川上泰雄

研究成果概要: 乗り手の身体形状や漕ぎ方の特性を考慮して最適なパフォーマンスを引き出すことを目指す,動的可変クランク機構を利用した自転車の最適ペダリングに関する研究である.特に本課題では,最適ペダリングのデザインに必要な,乗り手の様々な姿勢に応... 乗り手の身体形状や漕ぎ方の特性を考慮して最適なパフォーマンスを引き出すことを目指す,動的可変クランク機構を利用した自転車の最適ペダリングに関する研究である.特に本課題では,最適ペダリングのデザインに必要な,乗り手の様々な姿勢に応じて変化する,ペダル踏力,ハンドル・サドルへの荷重,各身体部位の動作・筋電図を同時計測するシステムの構築と,ペダリング軌道のシミュレーション手法を検討した.

身体全身の揺れを共有するゆりかごコミュニケーションシステムと一体感の創出

2009年度

研究成果概要:身体全身の揺動を互いに共有することを目指し,ロッキングチェアに座っているような揺れを与えるためのロッキング・インタラクションシステムを先に提案した.しかしその機構は座面とモータ軸を直結していたため,座面揺動を実現するには頻繁にモー...身体全身の揺動を互いに共有することを目指し,ロッキングチェアに座っているような揺れを与えるためのロッキング・インタラクションシステムを先に提案した.しかしその機構は座面とモータ軸を直結していたため,座面揺動を実現するには頻繁にモータを反転させなければならず,モータ制御への過度の負荷が問題であった.そこで本研究では,長時間の使用とスムーズな揺動の実現を目指し,モータの回転方向は一定として,揺動に応じその出力を反転するクラッチ機構を開発した.クラッチは伝達トルクを調整できるパウダクラッチ(定格25[N・m])を椅子1台につき2台使用した.モータの出力はギヤとベルトを介し正・逆転する2系統に分割してそれぞれのクラッチに入力し,各クラッチからの出力は座面と接合した回転軸にそれぞれ入力した.またロータリーエンコーダ(1800[P/R]),制御用コンピュータ,パワーアンプからなる制御システムにより,2台の座面の揺動を一致させる.すなわち,各座面の側板に繋いだ軸の角度が互いの制御目標の角度となるよう,PID制御による操作量を算出し,その値に応じて各クラッチの出力を操作する.これにより,各クラッチの出力の回転方向とトルクを変化させて座面傾斜角度が一致するように制御を行う.座面機構の大きさは幅740[mm]高さ465[mm]奥行805[mm]である.無負荷時の目標傾斜角度1[deg]におけるステップ応答の結果,無駄時間は94[msec],時定数は609[msec],また最大傾斜角度は±1.6[deg]であった.以上のクラッチ機構によりモータ制御への負荷が減少したため,座面に人が乗った状態や,モータに最大負荷がかかる状態でも長時間安定したスムーズな動作を実現できた.

身体の全身揺動を他者と共有するインタラクションシステムの開発とその効果に関する研究

2011年度

研究成果概要: 離れた相手と装置を介して握手することや,手にした道具を互いが動かしあうことなど,身体の一部の動きに着目した様々な遠隔インタラクションツールに関する研究が進められている.一方申請者らは, ロッキングチェアを使用する時のように,常に... 離れた相手と装置を介して握手することや,手にした道具を互いが動かしあうことなど,身体の一部の動きに着目した様々な遠隔インタラクションツールに関する研究が進められている.一方申請者らは, ロッキングチェアを使用する時のように,常に揺らさずとも揺れが持続し,足で床を蹴る,あるいは重心位置の変化で揺れを起こすことなどによる全身揺動に着目し,二者間の身体の揺れを伝え合うための装置開発にこれまで取り組んできた.そして,本申請研究では,こうした互いの全身の揺れの共有に関し,揺動している身体の動きや二台の椅子の座面角度の変化,そしてタイミングの共有などの動作のダイナミクスについて,さらには揺動中の二者間における主体性や他者性の問題などについて検討するために,様々なインタラクション実験に対応可能な基盤システムの開発をまずは行い,続いてインタラクションに関する予備的な調査を行った. 本システムは駆動部,計測・制御部から構成される.駆動部のアクチュエータは座面と繋がっており,高出力かつ高いバックドライバビリティと滑らかな動きが必要になる.そこでダイレクトモータ(横河電機製, DR5E130)を使用することにした.このモータは,最大回転数(1.2[rps])は低いものの,最大出力トルク(130[Nm])は非常に大きいという特徴がある.そのため減速機が要らず,比較的小型でバックラッシュも無いという利点がある.一方,高出力・高精度のモータのため,機械剛性が低いと構造が歪み,モータが発振する恐れがある.そのためモータ両端から突き出した軸を,座面フレームの左右の側板とそれぞれ接合し,軸やフレームにかかる力を分散させる構造とした.この駆動部の構築により,最大で体重80[kg]までの人が座面に乗っても,揺動させることが十分可能となった.計測・制御部では座面駆動と座面の動きの取得のために,モータの角度・トルクの計測・制御をおこなう.角度はモータに組み込まれている高分解能エンコーダ(1228800[ppr])によって検出され,その値はエンコーダカウンタおよび位置指令パルス発振機能を有するモーションコントロールボードを介してコンピュータに入力される.そしてトルクは,出力軸両端の2箇所に張り付けたひずみゲージを利用して計測されるが,ひずみ値は増幅後にA/D・D/A ボード(分解能16bit)を介してコンピュータに入力され,モータの計測・制御に使用する.また,非常時に停止できるよう,被験者の足元と実験者の手元には停止スイッチを用意した. 以上に記述したシステムを構築し,制御参照値としてはモータ軸角度,軸トルクの値を,制御値としてはモータ軸角度,モータトルクを自由に組み合わせることを可能とする,2台の座面の協調制御方法を実装した.この制御方法の組み合わせの例として,モータトルク制御の方式においては,モータ角度と軸トルクを参照してトルク制御するコンプライアンス制御を実現した.これは剛性や粘性を自由に変更できる仮想物体を介して互いの座面が繋がれたように感じる制御である. 最後に,2台の座面の協調制御方法の違いによる,相手の動きの感じ方や動かし方の変化への影響を調べるために,実装した複数の制御方法を比較条件とした予備的なインタラクション実験を行った.インタラクション中の二者にスイッチを持たせ,相手と共に揺れていると感じたらスイッチを押すよう指示し,座面角度・軸トルクの計測データと二者の回答を同時に取得した.これらの実験により,持続的な揺動が生じやすいコンプライアンス制御や,座面を動かしにくい角度制御など,2台の座面を協調動作する制御方法によって,揺動の共有に影響を与える可能性が示唆された.

ダイレクトタッチディスプレイにおける力触覚特性を考慮したインタラクションデザイン

2013年度

研究成果概要:近年,書籍や操作マニュアルなど従来紙媒体であった多量の情報を電子化し,閲覧するといった利用が広まっている.これら電子情報の閲覧にはスクロール操作が行われており,従来の方法として,キーボードやマウスホイールの使用,あるいは対象を弾い...近年,書籍や操作マニュアルなど従来紙媒体であった多量の情報を電子化し,閲覧するといった利用が広まっている.これら電子情報の閲覧にはスクロール操作が行われており,従来の方法として,キーボードやマウスホイールの使用,あるいは対象を弾いて動かすフリック操作が頻繁に利用される.従来の方法では,入力量がある一定の量に決まっており,情報量が急激に変化した際にユーザは一定の入力量を基に何度も調整を行うか,その都度入力を中断して入力量のモードを切り替えて調整しなければならず,微調整が困難であり認知的な負荷が大きいという問題があった.このような問題に加え,さらに近年急速に広まってきたタッチディスプレイで利用される,フリック操作における位置操作のパフォーマンス向上の問題も踏まえることにした.そこで,力触覚モダリティによる調整が可能である,実物体を操作するときの特性を考慮した,新たなスクロール操作手法に関する研究に取り組んだ.まずは,フリック操作における力触覚の特性を調べるために,対象を押しつける力と,対象を指で弾く方向に与える力の計測は3軸小型力覚センサ,指で弾く対象の動きは非接触での計測が可能なレーザー変位計を組み込んだ実験装置を構築した.そして,一軸のスライダ機構上において,条件ごとに設定された対象を目標位置まで指で弾く実験を行い,移動距離と付与する力の関係について検討した.さらに,従来のフリック操作では困難な,早く大きく動かしたり,細かく調整したりなどの幅広い操作量の調整方法に関する問題に着目し,新たなスクロール操作として,実際に回転するホイールを接触しながら調整する操作方法について検討した.そこで,ホイールとギヤードモータの回転数の差を検出し,その状況に応じたクラッチのON・OFFによって,ホイールの回転力の調節を行う回転駆動装置を製作した.そして,ホイール回転に応じてデータをスクロール表示するインタフェースシステムを構築した.続いて,従来のホイール操作やフリック操作との比較として,数字を記載した表の中から,特定の数字をスクロール操作によって探索し,選択する実験を行った.その結果,目標の予測ができる場合には,考案の回転駆動インタフェースにおいて,細かな調整を行うことで無駄な動作を減らし,操作しやすく疲れにくい特長があることを示した.一方,目標値を予測できない場合には,ホイールを軽く止めて逆方向にすぐに動かすなどの,より細かな動作ができることの必要性を見出した.最後に,従来の操作方法も含め,反復動作,連続動作という観点から,反復動作の一部自動化によって連続動作を実現しているという,考案した回転駆動インタフェースの特性について考察し,フリック操作の可能性を拡げるためのスクロール操作方法の指針について提案した.

奥行き感変容によるパーキンソン病患者のすくみ足擬似体験のデザイン

2014年度共同研究者:堀内智貴

研究成果概要: パーキンソン病患者にみられるすくみ足のような歩行障害を,健常者においても非侵襲かつ安全に擬似体験をするための方法に関する研究である.患者においては対象物との距離感に異常が生じているという報告を踏まえ,対象の奥行き感が変容するとい... パーキンソン病患者にみられるすくみ足のような歩行障害を,健常者においても非侵襲かつ安全に擬似体験をするための方法に関する研究である.患者においては対象物との距離感に異常が生じているという報告を踏まえ,対象の奥行き感が変容するという現象を,両眼視差を変更することによって体験する方法に着眼した.そして,階段や狭所での歩行を可能とするために身体装着型であり,ミラーの位置調整によって両眼視差を拡大・反転するツールの開発に取り組んだ.特に,装着時の重量バランスと有効視野(水平約30[deg])に着目し,顔全体を覆う装置形状を実現するための機構配置と,顔先の小さな領域で左右の眼に入力する像を入れ替える機構に特長がある.

奥行き感変容手法により異常歩行を再現する模擬患者のデザインとその教育利用

2015年度共同研究者:堀内 智貴

研究成果概要:中枢神経疾患者において,環境の視覚的な変化に起因する歩行障害を,健常者においても非侵襲かつ安全に擬似体験するための方法に関する研究である.対象物への距離感に変容が生じるという患者の報告を踏まえ,両眼視差を操作することによって奥行き...中枢神経疾患者において,環境の視覚的な変化に起因する歩行障害を,健常者においても非侵襲かつ安全に擬似体験するための方法に関する研究である.対象物への距離感に変容が生じるという患者の報告を踏まえ,両眼視差を操作することによって奥行き感を変化させる装置をこれまでに開発し,本研究では装置の効果について検証を行った.さらに,装置利用時の身体動作への影響を調査するために,主に下肢の関節角度を対象にしたゴニオメータ,全身を対象にした三次元位置センサ,特定の部位に焦点あてた三軸加速度センサおよび表面筋電位測定装置を同期計測する実験システムを構築した.また,患者世界を擬似体験することの応用方法についても調査を行った.

ペダリング軌道可変装置を活用したテーラーメイド・トレーニング

2015年度共同研究者:川上 泰雄

研究成果概要:競技自転車特有のビンディングペダル使用時の「引き足」動作を対象とした,技能の習得と向上を目的とするトレーニング手法に関する基礎的研究に取り組んだ.本研究の特長として,①ペダリング中に利用者が引き足動作を確実に繰り返し体験するための...競技自転車特有のビンディングペダル使用時の「引き足」動作を対象とした,技能の習得と向上を目的とするトレーニング手法に関する基礎的研究に取り組んだ.本研究の特長として,①ペダリング中に利用者が引き足動作を確実に繰り返し体験するための左右独立型クランク構造と,②引き足動作に関わる筋部位を選択的に調整できるように,ペダリング軌道(クランク長の可変範囲:140-200[mm])ならびにクランク回転の負荷(電磁ブレーキ:最大5[Nm])を動的に操作可能な実験システムを独自に開発した点があげられる.さらにペダリング中は,クランク角度,ペダル踏力,引き足動作に関わる下肢の筋活動の同時計測も可能とした.

クランク回転の局所的制動による自転車ペダリング技能の修得方法とその検証

2017年度共同研究者:川上 泰雄

研究成果概要:ロードバイクでは,ビンディングペダルを使用することにより,ペダリング効率向上に寄与する引き足動作が可能となる.本研究グループでは先に,ペダリング中に局所的な制動を付与するアイディアを考案し,試作ツールでの体験を通して,引き足動作に...ロードバイクでは,ビンディングペダルを使用することにより,ペダリング効率向上に寄与する引き足動作が可能となる.本研究グループでは先に,ペダリング中に局所的な制動を付与するアイディアを考案し,試作ツールでの体験を通して,引き足動作に関与する筋活動の誘発を示唆した.本年度はこの方法を実際のトレーニングへと活用することを目指し,競技者が通常使用している自転車を対象に,着脱が容易となる工夫を施した装置の開発に取り組んだ.そこで,工具を用いた調整を不要とするため,後輪を外して取り付けるハブに後輪用規格のギヤを組み込み,制動のためのパッド位置が調整可能な円板とチェーン伝動する機構を構築した.

プリズムの回転制御による三軸視野回転ツールの開発とその活用方法に関する研究

2017年度

研究成果概要:見えている像が移動するとあたかも自身が動いたかのように感じる現象を日常的に経験している.この現象は動的な映像表現でよく活用されているものの,自身が直接見ている現実空間を対象にした技術の事例は多くない.本研究では,自身が現前する現実...見えている像が移動するとあたかも自身が動いたかのように感じる現象を日常的に経験している.この現象は動的な映像表現でよく活用されているものの,自身が直接見ている現実空間を対象にした技術の事例は多くない.本研究では,自身が現前する現実空間において,自身と対象との相対位置が変位したように視野を変化させることによる,運動感覚への影響を調査するための装着型視野回転ツールの開発に取り組んだ.左右眼前にそれぞれ2個ずつ設置したウェッジプリズムを独立に回転させることで±約50°の範囲でヨー・ピッチ軸回りに視線方向を変化させ,さらに,両眼視線のなす角である輻輳角を変化させることで奥行き方向においても視野を変化可能とした.

滞空時間と自重免荷の操作によるスプリント競技を対象とした推進力向上方法の解明

2018年度共同研究者:川上 泰雄

研究成果概要:陸上競技におけるスプリント技能向上のため,動作構築の手掛かりを支援するための自重免荷ツールを先に考案した.ツール体験の結果,地面反力の水平成分がより大きくなるような接地動作が促される様子が観察された.本研究では,この影響要因として...陸上競技におけるスプリント技能向上のため,動作構築の手掛かりを支援するための自重免荷ツールを先に考案した.ツール体験の結果,地面反力の水平成分がより大きくなるような接地動作が促される様子が観察された.本研究では,この影響要因として走行姿勢に着目し,走行中に安定的に操作した姿勢を体験することによる,スプリント走への影響を調査するための実験装置を開発することとした.そこで,独自の胸部・腰部用装具を開発し,各装具を独立に移動させることで牽引位置を調整可能とした.そして,自走式トレッドミルと組み合わせることで,連続走行中の体験者の姿勢を安定的に変更できることを確認した.

海外研究活動

研究課題名: 人間デザイン工学:人間と技術との間に生成的持続関係をデザインする方法論の構築

2018年03月-2018年09月

機関: University of Twente(オランダ)

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
理工学基礎実験2A 総合機械創造理工学部2019春学期
理工学基礎実験2A 総合機械創造理工学部2020春学期
ビジュアルシンキング創造理工学部2019春学期
ビジュアルシンキング創造理工学部2020春学期
ビジュアルシンキング  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019春学期
ビジュアルシンキング  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2020春学期
デザインエンジニアリング創造理工学部2019秋学期
デザインエンジニアリング創造理工学部2020秋学期
デザインエンジニアリング  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019秋学期
デザインエンジニアリング  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2020秋学期
アドバンストマテリアルメカニクス創造理工学部2019秋学期
アドバンストマテリアルメカニクス創造理工学部2020秋学期
アドバンストマテリアルメカニクス  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019秋学期
アドバンストマテリアルメカニクス  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2020秋学期
メカニカルエンジニアリングラボF創造理工学部2019春学期
Mechanical Engineering Laboratory Fundamentals (Japanese)創造理工学部2020春学期
メカニカルエンジニアリングラボF創造理工学部2020春学期
メカニカルエンジニアリングラボF  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019春学期
メカニカルエンジニアリングラボF  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2020春学期
メカニカルエンジニアリングラボA創造理工学部2019秋学期
Mechanical Engineering Laboratory Advanced (Japanese)創造理工学部2020秋学期
メカニカルエンジニアリングラボA創造理工学部2020秋学期
メカニカルエンジニアリングラボA  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019秋学期
メカニカルエンジニアリングラボA  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2020秋学期
ゼミナール創造理工学部2019通年
ゼミナール創造理工学部2020通年
ゼミナール  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019通年
ゼミナール  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2020通年
エンジニアリング・プラクティス創造理工学部2019通年
エンジニアリング・プラクティス創造理工学部2020通年
エンジニアリング・プラクティス  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019通年
エンジニアリング・プラクティス  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2020通年
卒業論文・計画創造理工学部2019通年
卒業論文・計画創造理工学部2020通年
卒業論文・計画  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019通年
卒業論文・計画  【前年度成績S評価者用】創造理工学部2020通年
共創機械工学創造理工学部2019春学期
Co-creative Machine Engineering (Japanese)創造理工学部2020春学期
共創機械工学創造理工学部2020春学期
Graduation Thesis A創造理工学部2019秋学期
Graduation Thesis A創造理工学部2020秋学期
Graduation Thesis A 【S Grade】創造理工学部2019秋学期
Graduation Thesis A 【S Grade】創造理工学部2020秋学期
Graduation Thesis B創造理工学部2019春学期
Graduation Thesis B創造理工学部2020春学期
Graduation Thesis B [S Grade]創造理工学部2019春学期
Graduation Thesis B [S Grade]創造理工学部2020春学期
Seminar A創造理工学部2019春学期
Engineering Practice A創造理工学部2019春学期
Seminar B創造理工学部2019秋学期
Engineering Practice B創造理工学部2019秋学期
Mechanical Engineering Laboratory A創造理工学部2019春学期
Mechanical Engineering Laboratory A創造理工学部2020春学期
Mechanical Engineering Laboratory B創造理工学部2019秋学期
Mechanical Engineering Laboratory B創造理工学部2020秋学期
Seminar C創造理工学部2019春学期
Seminar C創造理工学部2020春学期
Engineering Practice C創造理工学部2019春学期
Engineering Practice C創造理工学部2020春学期
Seminar A創造理工学部2020春学期
Seminar A創造理工学部2020春学期
Engineering Practice A創造理工学部2020春学期
Engineering Practice A創造理工学部2020春学期
Seminar B創造理工学部2020秋学期
Seminar B創造理工学部2020秋学期
Engineering Practice B創造理工学部2020秋学期
Engineering Practice B創造理工学部2020秋学期
デザインエンジニアリング大学院基幹理工学研究科2019秋学期
デザインエンジニアリング大学院創造理工学研究科2019秋学期
デザインエンジニアリング大学院先進理工学研究科2019秋学期
デザインエンジニアリング大学院基幹理工学研究科2020秋学期
デザインエンジニアリング大学院創造理工学研究科2020秋学期
デザインエンジニアリング大学院先進理工学研究科2020秋学期
修士論文(総合機械)大学院創造理工学研究科2019通年
修士論文(総合機械)大学院創造理工学研究科2020通年
Research on Co-creative Interface Design大学院創造理工学研究科2019通年
共創インタフェース研究大学院創造理工学研究科2019通年
共創インタフェース研究大学院創造理工学研究科2020通年
Research on Co-creative Interface Design大学院創造理工学研究科2020通年
ヒューマンロボットインタフェース研究大学院創造理工学研究科2019通年
ヒューマンロボットインタフェース研究大学院創造理工学研究科2020通年
デザイン・共創実習A大学院創造理工学研究科2019春学期
デザイン・共創実習A大学院創造理工学研究科2020春学期
デザイン・共創実習B大学院創造理工学研究科2019秋学期
デザイン・共創実習B大学院創造理工学研究科2020秋学期
人間デザイン工学特論大学院創造理工学研究科2019秋学期
人間デザイン工学特論大学院創造理工学研究科2020秋学期
Seminar on Human-being Design A大学院創造理工学研究科2019春学期
人間デザイン演習A大学院創造理工学研究科2019春学期
Seminar on Human-being Design A大学院創造理工学研究科2020春学期
人間デザイン演習A大学院創造理工学研究科2020春学期
Seminar on Human-being Design B大学院創造理工学研究科2019秋学期
人間デザイン演習B大学院創造理工学研究科2019秋学期
Seminar on Human-being Design B大学院創造理工学研究科2020秋学期
人間デザイン演習B大学院創造理工学研究科2020秋学期
Seminar on Human-being Design C大学院創造理工学研究科2019春学期
人間デザイン演習C大学院創造理工学研究科2019春学期
Seminar on Human-being Design C大学院創造理工学研究科2020春学期
人間デザイン演習C大学院創造理工学研究科2020春学期
Seminar on Human-being Design D大学院創造理工学研究科2019秋学期
人間デザイン演習D大学院創造理工学研究科2019秋学期
Seminar on Human-being Design D大学院創造理工学研究科2020秋学期
人間デザイン演習D大学院創造理工学研究科2020秋学期
Master's Thesis (Department of Modern Mechanical Engineering)大学院創造理工学研究科2019通年
Master's Thesis (Department of Modern Mechanical Engineering)大学院創造理工学研究科2020通年
共創インタフェース研究大学院創造理工学研究科2019通年
共創インタフェース研究大学院創造理工学研究科2020通年
ヒューマンロボットインタフェース研究大学院創造理工学研究科2019通年
ヒューマンロボットインタフェース研究大学院創造理工学研究科2020通年