PowerPoint プレゼンテーション

MEMS加速度センサを内蔵した
人間動作解析用計測システムの追加開発
高橋佑 舘伸幸 二上貴夫 香山瑞恵
・研究概要
別プロジェクトで人間動作解析用計測システムの開発を行っています.対象とする人間動作は「スピードス
ケート」です.基本コースにおいては動作解析システムの移植開発を行いました.発展コースにおいては,測
定時の被験者への負担軽減と,解析精度の向上を目的とした静止状態判定システムの開発を行いました.
人間動作計測装置
・加速度,角速度センサを内蔵
・サンプリング周波数は1230Hz
・装置重量は600g程度
・センサ位置は被験者腰部に固定
動作解析システム
・装置が判断しているセンサ座標系と
実際の運動座標系の差を修正する値を探索
・約25兆通りの組み合わせから最適組を探索
・計測時間60秒に対し解析時間約15分
人間動作を計測!
補助機能として追加
静止状態判定システム
計測したデータを解析!
・撮影したビデオ映像と解析したデータを
同期して提示
・速度や位置情報など7種類のグラフを提示
・選手の滑走を評価する指標を作成
解析したデータを可視化!
・計測システムにおける改善点
加速度,角速度センサの情報を用いて速度や位置情報を算出するには初
速情報が必要になります.しかし,初速の計測を行うにはそれなりの機材
が必要になります.そこで,測定開始時に静止していることで,初速を0と
みなして解析を行ってきました.しかし,氷上での静止状態維持は難易度
が高く,静止が不十分であることが多く確認されています.また,静止状態
が十分かどうかの判断を被験者に任せることは,被験者への負担となりま
す.そこで,装置装着者の静止状態の判定を行うシステムを開発しました.
新たな機材を導入せずに開発を行うということが条件にありました.
静止状態判定条件
静止状態判定フロー
フィードバックシステム
これまでに取得してきた
データから条件を定義
1.加速度センサの3軸値の合成と
計測地点における
重力加速度との差が
0.25m/sec2以内
2.角速度センサの3軸値が
それぞれ±7degree/sec以下
3.1.2.の条件を0.1秒間隔で
判断し連続3秒間(30回)満たす
運用テスト
静止状態判定システムを用いて,実際に計測
を行っています.計測を行った被験者からは
「以前より静止が楽に行える」などの意見をも
らっています.また,システムの導入後,静止
状態が不十分となることはありませんでした.
これにより,動作解析システムにおける探索
条件を改良でき,解析精度と解析速度の向
上につながっています.結果的に,静止状態
判定システムの導入は,計測システム全体に
良い影響をもたらしています.
目標達成のためのタスクを考え,実行に必要
OJLを終えて
な時間を見極め,その時間をいかにして捻出
するかが一番苦労したことだと思います.突発的にタスクが増えることが多々あり,
短期間におけるリスケを何度も行いました.その結果,物事を様々な視点で考えるこ
とができるようになったと感じています.自分の能力を再認識し,新たな成長を感じる
ことができ,非常に有意義な活動となりました.