身体モデル構築とユーザビリティ評価

keywords.jpgバイオメカニクス,エルゴノミクス,人間工学,感性評価 

栗田 雄一 

YUICHI KURITA

division.jpg工学研究院 電気電子システム数理部門 生体システム論研究室

position.jpg准教授

研究概要

研究の背景

製品設計を評価するには物理的なスペックやコストに加えて見た目や使いやすさなどの感性評価が重要な項目となります.人の運動が筋の収縮によって生成されることを考えると,人の主観と関連づける上では筋レベルの評価が重要です.特に筋活動は疲労感と直結するため,運動中にどの筋がどれくらい活動するかの情報が事前に分かれば,設計において有用な判断指標となるでしょう.

研究内容

手や指の筋・腱・骨格の機構的・力学的性質を調べてそれをコンピュータで再現することで,人がある動作を行ったときに筋肉がどのような活動をしているのかを推定する技術を研究しています. これにより人にとって効率性や制御性の良い姿勢や製品レイアウトを評価したり,人が自然に行う動作や姿勢を再現したりすることを目指しています.

成果

ダイナミクスを考慮した上肢骨格モデルの構築,筋収縮モデルの実装を行い,携帯電話のボタン配置や,ドア開閉作業において筋負担の少ないレイアウトを提案することなどへの応用を行っています.

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

使いやすさや疲れやすさの評価に加えて,リハビリやトレーニングの定量化にも応用を考えています.

本研究の特徴・優位性

従来の感性評価は,試作品を作った上でアンケートによる定性的な評価か,利用時の筋電や動きをとるなどの方法がとられていますが,本手法はコンピュータ内で計算可能であるため,設計段階からの評価・修正が可能になります.

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・池田篤俊,栗田雄一,小笠原司, "腱骨格モデルを用いたつまみやすさの生体力学的解析", 日本ロボット学会論文誌, Vol.28, No.2, pp.191-199, 2010.3
・感性・技能評価方法および評価システム,特願2010-001597 Filed on Jan. 6, 2010, 特開2011-141706 Publication date Sep. 21 2011

人体運動評価装置、方法、およびプログラム, 栗田雄一,辻敏夫,櫻田浩 平, 特願2012-267838, 特開2014-113225
工業製品デザインシステム、方法、およびプログラム, 栗田雄 一,辻敏夫,近藤雅也, 特願2014-033795

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