田中 孝之 (タナカ タカユキ)
情報科学研究院 システム情報科学部門 システム創成学分野 | 教授 |
数理・データサイエンス教育研究センター | 教授 |
総合イノベーション創発機構データ駆動型融合研究創発拠点 | 教授 |
■研究者基本情報
プロフィール情報
- ロボット工学,人間工学を基盤として,人間中心のものづくりができる人材育成を目指しています.人の手による作業の負担軽減を目的とした「軽労化®技術」の研究開発では,軽労化スーツ「スマートスーツ®」を開発し,実際に農業や介護の現場で使っていただける技術を,メーカー,ユーザーと一緒に創り上げています.役に立つ,夢のある技術を一緒に作りませんか?
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研究分野
■経歴
経歴
- 2025年01月 - 現在
北海道大学, 総合イノベーション創発機構データ駆動型融合研究創発拠点 - 2023年05月 - 現在
北海道大学, 数理・データサイエンス教育研究センター, 副センター長 - 2023年04月 - 現在
産業医科大学, 産業生態科学研究所, 非常勤講師 - 2022年04月 - 現在
北海道大学, 大学院情報科学研究院, 研究院長補佐 - 2021年01月 - 現在
北海道大学, 大学院情報科学研究院, 教授 - 2024年12月 - 2024年12月
北海道大学, 創成研究機構データ駆動型融合研究創発拠点 - 2019年04月 - 2020年12月
北海道大学, 大学院情報科学研究院, 准教授 - 2007年04月 - 2019年03月
北海道大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 - 2004年04月 - 2007年03月
北海道大学, 大学院情報科学研究科, 助教授 - 2003年04月 - 2004年03月
電気通信大学, 知能機械工学科, 助教授 - 1996年04月 - 2003年03月
電気通信大学, 知能機械工学科, 助手
委員歴
- 2025年04月 - 現在
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門, 部門長, 学協会 - 2007年04月 - 現在
ロボティクスシンポジア運営委員会, 運営委員 - 2024年04月 - 2025年03月
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門, 副部門長, 学協会 - 2022年10月 - 2025年03月
HCMIコンソーシアム北海道拠点, 拠点長, その他 - 2020年04月 - 2025年03月
ロボティクスシンポジア運営委員会, 運営委員長, 学協会 - 2014年01月 - 2024年12月
Journal of Robotics and Mechatronics, Deputy Chief Editor, その他 - 2010年04月 - 2020年03月
ロボティクスシンポジア運営委員会, 幹事 - 2017年02月 - 2020年02月
計測自動制御学会, 理事,監事, 学協会 - 2013年09月 - 2017年12月
計測自動制御学会 システムインテグレーション部門, 運営委員, 学協会 - 2015年04月 - 2016年03月
日本機械学会ロボティクスメカトロニクス部門, 運営委員, 学協会 - 2016年
第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会, 実行委員長, 学協会 - 2013年01月 - 2014年12月
計測自動制御学会, 評議員, 学協会 - 2011年04月 - 2013年03月
日本ロボット学会, 理事, 学協会 - 2008年 - 2011年
計測自動制御学会, 北海道支部 幹事, 学協会 - 2008年 - 2009年
精密工学会, 北海道支部 幹事, 学協会 - 2007年 - 2008年
日本機械学会, 機素潤滑部門運営委員, 学協会 - 2006年 - 2007年
計測自動制御学会, 論文集委員, 学協会 - 2007年
日本ロボット学会, 北海道ロボット技術研究専門委員会 幹事, 学協会 - 2004年 - 2006年
計測自動制御学会, システムインテグレーション部門運営委員, 学協会 - 2004年 - 2006年
日本ロボット学会, 評議員, 学協会 - 2004年
日本機械学会, ロボティクスメカトロニクス部門欧文編集委員, 学協会 - 1999年 - 2002年
日本機械学会, ロボティクスメカトロニクス部門技術員会 委員, 学協会 - 計測自動制御学会, システムインテグレーション部門 運営委員, 学協会
- 日本機械学会, ロボティクスメカトロニクス部門 運営委員, 学協会
■研究活動情報
受賞
- 2025年06月, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門, 分野融合研究優秀表彰
Development of Augmented Jump SLIP model and Its Optimization based on Impulse Analysis
Saizo Kamei;Takashi Kusaka;Taro Nakamura;Fumio Ito;Takashi Itsuno;Riku Takakuwa;Takayuki Tanaka, 37208901 - 2025年06月, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門, ROBOMECH表彰(産業・実用分野)
余事象動作を考慮した隠れセミマルコフモデルを用いたロバストな介護動作識別
島田 悠之介;迎田 隆幸;日下 聖;遠藤 維;多田 充徳;宮田 なつき;田中 孝之 - 2025年02月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2024優秀講演賞
作業者の運動計測と作業環境のデジタルツインに基づく軽労化DX
日下 聖;草場 信之;岡田 繁;東 陽介;鈴木 善人;田中 孝之 - 2024年05月, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門, ROBOMECH表彰(産業・実用分野)
外壁タイル非破壊検査のための電磁波多層走査法による空隙深さとサイズの同時推定
田中孝之;アッサリム・ホセイン;本田匠;大野湧人;内田茂 - 2022年09月, 計測自動制御学会, フェロー称号
田中孝之 - 2022年06月, 日本水産工学会, 水産工学論文賞
近海かつお一本釣漁業の漁獲物搬出作業における軽労化支援スーツの効果
髙橋秀行;安田健二;田中孝之, 学会誌・学術雑誌による顕彰, 日本国 - 2020年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, 部門研究奨励賞
X線画像解析に基づく腰部締付力による人体腰部の関節剛性変化のモデル化
吉田道拓;田中孝之;金子勇斗;土谷圭央;神島保 - 2019年03月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, SI2018優秀講演賞
杖型立ち座り支援器具
田中孝之;勝長達平;橋元裕紀;平石聖;土谷圭央 - 2018年, 日本ロボット学会, フェロー
田中 孝之 - 2017年12月, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門, 部門貢献賞
田中 孝之 - 2017年01月, 北海道大学, 北海道大学研究総長賞
田中 孝之 - 2016年02月, 北海道, 北海道科学技術奨励賞
軽労化技術スマートスーツの研究開発と普及活動
田中 孝之 - 2014年01月, 日本機械学会, フェロー
田中 孝之 - 2012年, 第24回中小企業優秀新技術・新製品賞 産学官連携特別賞
日本国 - 2011年, 2011年度精密工学会北海道支部優秀プレゼンテーション賞
日本国 - 2011年, ヒューマンインタフェース学会論文賞
日本国 - 2010年, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門貢献表彰
日本国 - 2009年, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門貢献賞
日本国 - 2009年, 日本機械学会北海道支部賞(研究技術賞)
日本国 - 2008年, SI2008優秀講演賞
日本国 - 2008年, (社)精密工学会2008年度北海道支部学術講演会技術賞
日本国 - 2008年, 計測自動制御学会論文賞
日本国 - 2007年, ICROS ICCAS2007 Student Paper Award
- 2007年, SPIE ISOT2007 Best Paper Award
- 2007年, 画像センシングシンポジウム優秀論文賞
日本国 - 2007年, ICROS ICCAS2007 Student Paper Award
- 2007年, SPIE ISOT2007 Best Paper Award
- 2006年, SI2006優秀講演賞
日本国 - 2006年, (社)精密工学会2006年度北海道支部学術講演会技術賞
日本国 - 2005年, SPIE ISOT2005 Best Student Paper Award
- 2005年, SPIE ISOT2005 Best Student Paper Award
- 2004年, SI2004ベストセッション賞
日本国 - 2003年, SI2003優秀講演賞
日本国
論文
- Enhancement of precision in electromagnetic radar exterior wall inspection through model-based analysis of measurement uncertainty
Keina Kitaura, Takashi Kusaka, Takumi Honda, Takayuki Tanaka
ROBOMECH Journal, 12, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2025年05月29日, [査読有り], [最終著者]
英語, 研究論文(学術雑誌), A model-based approach using tile-based models was developed to estimate the depth and size of voids within exterior walls. However, during field applications with portable devices, antenna misalignment has been identified as a key factor reducing the accuracy of these estimations. To address this issue, an index was proposed to evaluate measurement uncertainty through model-based analysis, enhancing data accuracy. Additionally, data accuracy was improved by incorporating labeling from electromagnetic radar and hammering inspection results. The efficacy of the proposed method was validated through data analysis from building exterior wall inspections at construction sites, followed by comparisons of the estimated results. Notably, when classifying tiles as healthy or defective, linear separations in void depth and size increased by 0.549, while separation in void size increased by 0.522. - Uncertain Shape and Deformation Recognition Using Wavelet-Based Spatiotemporal Features
Haruka Matoba, Takashi Kusaka, Koji Shimatani, Takayuki Tanaka
Electronics, 14, 11, 2131, 2131, MDPI AG, 2025年05月23日, [査読有り], [招待有り], [最終著者]
英語, 研究論文(学術雑誌), This paper proposes a wavelet-based spatiotemporal feature extraction method for recognizing uncertain shapes and their deformations. Uncertain shapes, such as hand gestures and fetal movements, exhibit individual and trial-dependent variations, making their accurate recognition challenging. Our approach constructs shape feature vectors by integrating wavelet coefficients across multiple scales, ensuring robustness to rotation and translation. By analyzing the temporal evolution of these features, we can detect and quantify deformations effectively. Experimental evaluations demonstrate that the proposed method accurately identifies shape differences and tracks deformations, outperforming conventional approaches such as template matching and neural networks in adaptability and generalization. We further validate its applicability in tasks such as hand gesture recognition and fetal movement analysis from ultrasound videos. These results suggest that the proposed wavelet-based spatiotemporal feature extraction technique provides a reliable and computationally efficient solution for recognizing and tracking uncertain shapes in dynamic environments. - A Motion Propagation Force Analysis of Multi-DoF Systems Using the Partial Lagrangian Method
Hironori Gunji, Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka
Robotics, 14, 5, 54, 2025年04月24日, [査読有り], [最終著者]
英語, 研究論文(学術雑誌), A partial Lagrangian method is proposed as an inverse dynamics analysis method for multi-link systems. This method, combined with automatic differentiation, allows for the derivation of equations of motion and analytical extraction of motion-induced torque components. We introduce the concept of motion propagation force to describe joint torque components generated by the motion of other joints. This concept aligns with existing notions such as interaction torque, while providing a novel analytical perspective. The effectiveness of the proposed method is confirmed through simulations using a three-DoF arm model, where motion propagation torques are visualized and validated. This method is useful for motion analysis and impedance control in complex robotic systems., 37208901 - A Modification Method for Domain Shift in the Hidden Semi-Markov Model and Its Application
Yunosuke Shimada, Takashi Kusaka, Takayuki Mukaeda, Yui Endo, Mitsunori Tada, Natsuki Miyata, Takayuki Tanaka
Electronics, 14, 8, 1579, 2025年04月13日, [査読有り], [招待有り], [最終著者]
英語, 研究論文(学術雑誌), In human behavior recognition using machine learning, model performance degrades when the training data and operational data follow different distributions which is a phenomenon known as domain shift. This study proposes a method for domain adaptation in the hidden semi-Markov model (HSMM) by modifying only the emission probability distributions. Assuming that the state transition probabilities remain unchanged, the method updates the emission probabilities based on the posterior distribution of the target domain. This approach enables domain adaptation with minimal computational cost without requiring model retraining. The effectiveness of the proposed method was evaluated on synthetic time-series data from different domains and actual care work data, achieving recognition performance comparable to that of models retrained for each domain. These findings suggest that the proposed method applies to various time-series data analysis tasks requiring domain adaptation. - Stabilization of Signal Decomposition Based on Frequency Entrainment Phenomena
Keina Kitaura, Takashi Kusaka, Koji Shimatani, Takayuki Tanaka
Electronics, 14, 6, 1163, 2025年03月16日, [査読有り], [招待有り], [最終著者]
英語, 研究論文(学術雑誌), With advancements in the miniaturization and lightweight design of computers and electronic devices, wearable sensors are now widely utilized in fields such as healthcare and medicine. Signals obtained from wearable sensors often contain a mix of biological signals and noise. Typically, wearable sensor measurements focus on a single signal of interest (SoI), treating other signals as noise. While methods for separating multiple signals exist, the stable tracking of frequency variations during signal separation remains an unresolved challenge. Biological signal and human motion measurements often face issues such as noise, temporal disconnections, dropouts, and frequency variations. To address these challenges, we developed a method that can stably separate and extract SoI from measurement data. We demonstrated the effectiveness of the proposed method through simulations replicating common measurement issues. By applying the method, we show that SoI frequency estimates can be obtained with a high accuracy. Furthermore, we confirm that the method can separate multiple SoIs from a single measurement dataset, highlighting its utility. Finally, we validate that the proposed method can reliably extract multiple SoIs, such as heart rate, walking rhythm, and breathing rate, from actual data measured using stretch sensors, achieving results consistent with simulations. - Motion Tactics Model Combining Multiple Tactics to Represent Individual Differences in Human Running Motion
Masaki Kitagawa, Takayuki Tanaka, Akihiko Murai, Takashi Kusaka
Applied Sciences, 15, 6, 3221, 3221, MDPI AG, 2025年03月15日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Human running is a simple, periodic motion; however, the underlying mechanisms that generate this motion are complex, resulting in individual variations even when the same locomotion goal is pursued. Current generalized locomotion studies have not adequately explained these variations. To address this gap, we focus on the concept of motion strategy, which involves selecting different approaches to accomplish a task. Our objective is to develop a simulation that integrates these motion strategies. Achieving this requires both a deep understanding of the mechanisms behind human motion generation and the development of a system that can reproduce these mechanisms within a simulation. In this study, we propose a motion tactics model and develop a simulation system to replicate motions guided by these strategies. The simulation results were compared with experimental data to assess the effectiveness of the proposed model in replicating individual differences in motion. The model generated multiple motion states and showed it could select unique outcomes by combining different tactics, confirming its validity and feasibility. This approach demonstrated the potential for representing the characteristics in individual motion., 37208901 - Partial Torque Tensor and Its Building Block Representation for Dynamics of Branching Structures Using Computational Graph
Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka
Robotics, 14, 3, 31, 2025年03月10日, [査読有り], [最終著者], [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), The Euler–Lagrange and Newton–Euler methods are typically used to derive equations of motion for serial-link manipulators. We previously proposed a partial Lagrangian method, which is similar to the Lagrangian method, for handling the equations of motion analytically. Moreover, the proposed method can efficiently handle multi-link analyses, similar to the Newton–Euler method. The partial Lagrangian method organizes the Lagrangian, which is obtained from the link structure, and torque, which is obtained by differential operations, into a table that can be easily handled by both manual calculations and computer analysis. Furthermore, by representing it using a computational graph, it is possible to perform dynamic analysis while maintaining the structure of a system. By observing the intermediate nodes of this computational graph, it is possible to observe how the torque generated at a particular link affects the joint. Organizing the structure with graphs allows us to consider complex systems as a collection of subgraphs, making this method highly compatible with our proposed partial Lagrangian approach. This study shows that the partial torque tensor can be used as an analog of the partial torque table for serial-link systems by interpreting the meaning of the table, i.e., the partial torque, as the interaction between the links in order to simplify the treatment of branching link systems. Due to the use of the partial torque tensor, the dimensions of the tensor correspond one-to-one with the number of branches, allowing the description of any branching system. Furthermore, by using the proposed building block representation, even complex branching systems can be easily designed and analyzed., 37208901 - Torsion as a Mechanism for Enhancing Torso Mobility by Increasing Instantaneous Torque Transfer Ratio
Shunsuke Nakamae, Takayuki Tanaka, Akihiko Murai, Takashi Kusaka
Journal of Robotics and Mechatronics, 37, 1, 222, 230, 2025年02月20日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), This study analyzed upper torso rotation, which is crucial for improving pitch velocity and minimizing upper limb load during pitching. A simplified model was developed to facilitate the analysis which focused on torso torsion. In this model, the instantaneous torque transfer ratio and torso mobility were defined as key indices. We experimentally verified how these indices vary under three conditions: no torsion, static torsion, and dynamic torsion. The results demonstrate that torso mobility increases in conjunction with the instantaneous torque transfer ratio. Both static and dynamic torsion conditions resulted in higher instantaneous torque transfer ratios compared to the no-torsion condition. In static torsion, the maximum torso mobility was, on average, 26% greater than that observed under no torsion. In dynamic torsion, the maximum torso mobility was, on average, 69% greater than that observed under no torsion. These results indicate that torsion is effective in increasing both the instantaneous torque transfer ratio and torso mobility and that this effect is stronger in dynamic torsion. Therefore, torsion increased the angular velocity of the upper torso in response to torque input from the lower limb, potentially resulting in higher ball velocity and a reduction in upper limb strain. Additionally, the findings imply that the input required from the lower limbs to achieve a specified pitch velocity may be reduced. The simplified model and indices proposed in this study provide a foundation for designing exercise intervention techniques, evaluating athletic performance, and assessing injury risk related to torso rotation., 37208901 - Analysis of stiffness changes and factors induced by smart suit with trunk kinetic chain SLIP model
Hiromu Mori, Takayuki Tanaka, Akihiko Murai, Takashi Kusaka, Yumeko Imamura
ROBOMECH Journal, 12, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2025年01月18日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), We are currently developing a suit that assists human running motion based on the Smart Suit (SS). The SS is a wearable assistive device that intervenes in trunk kinetic chain movements by linking trunk rotation to hip flexion and extension through elastic belts. By intervening in the trunk kinetic chain, our goal is to enhance stiffness, thereby improving running economy and speed. The purpose of this study is to acquire fundamental insights into the changes in leg and trunk rotational stiffness induced by the SS, as well as the underlying mechanisms. We defined the SS torque intervention rate $$p_{ss}$$ , which focuses on the magnitude of force, and the peak time difference index, $$e_{lag}$$ , between SS and humans, which focuses on the timing of force, and analyzed the relationship between the stiffness change rate due to SS wearing. The results of the analysis suggest that SS affects human running sensitively rather than mechanically. We also confirmed that the degree of adaptation to SS, assessed by the timing gap between SS exertion and human exertion, contributes significantly to changes in trunk rotation stiffness., 37208901 - Can Forward Dynamics Simulation with a Simple Model Represent Complex Rotations of the Torso with Torsion?
Shunsuke Nakamae, Takayuki Tanaka, Akihiko Murai, Takashi Kusaka
Proceedings of the 2024 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, 675, 680, 2024年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス), This study generates and analyzes human torso rotation and torsion unisng a simple model (TRM sim). As most injuries happen in the upper limb during pitching related to torso rotation and torsion, TRM sim is effective in baseball First, we designed TRM sim and generated the motion by forward dynamics. For validation, we measured three different human torso rotations with varying degrees of torsion. By aligning the peak values of input and their timings with human motions, TRM sim represented human motion, such as the relationship between torsion and the angular impulse of trunk muscle torque. These results suggest that TRM sim can represent torso rotation with different torsion levels. This study aims to generate torso rotations with various torsion to reduce upper limb load during pitching, with potential applications in designing intervention techniques., 37208901 - ロバストな作業識別のための余事象動作分類と隠れセミマルコフモデルを用いた介護作業識別
島田 悠之介, 迎田 隆幸, 日下 聖, 遠藤 維, 多田 充徳, 宮田 なつき, 田中 孝之
計測自動制御学会論文集, 60, 12, 620, 630, The Society of Instrument and Control Engineers, 2024年12月, [査読有り], [最終著者]
日本語, 研究論文(学術雑誌), In this paper, we propose a work description by elemental motion and a work identification method for creating detailed care records. This method describes tasks as a time-series of elemental motion and identifies care works. In order to achieve robust work identification against irregular motion and annotation of incorrect motion labels during a work, some elemental motion are integrated into one class as complementary event motion. Using the time-series data of elemental motion information, our proposed work identification method utilizing Hidden Semi-Markov Models can recognize performed care works based on the frequency distribution of state transitions. In the experiment, three simulated care works were measured and identified. In addition, simulations using artificial data were conducted to verify the robustness of the proposed method. Furthermore, we measured actual caregiving tasks at a nursing home to confirm whether the task detection was feasible. The results demonstrated the effectiveness of the proposed system. - Motor Imagery Training System based on the EquilibriumTrajectory Hypothesis
Yuma Ito, Takayuki Tanaka, Takashi Kusaka
Proceedings of JSME The 8th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM 2024), 2024年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス), 37208901 - Development of Augmented Jump SLIP model and Its Optimization based on Impulse Analysis
Saizo Kamei, Takashi Kusaka, Taro Nakamura, Fumio Ito, Takashi Itsuno, Riku Takakuwa, Takayuki Tanaka
Proceedings of JSME The 8th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM 2024), 2024年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス), 37208901 - HSMM based dairy cows behavior model capable of capturing changes due to food intake
Yuriya Ishikawa, Takashi Kusaka, Asahi Matsuda, Takayuki Mukaeda, Shiho Ishikawa, Ryotaro Inoguchi, Takayuki Tanaka
Proceedings of JSME The 8th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM 2024), 2024年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - An Image-based Measurement for Estimating Feed Intake inDaily Cows
Ryotaro Inoguchi, Asahi Matsuda, Takayuki Tanaka, Takashi Kusaka, Takayuki Mukaeda, Shiho Ishikawa, Yuriya Ishikawa
Proceedings of JSME The 8th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM 2024), 2024年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Pseudo-Normalization via Integer Fast Inverse Square Root and Its Application to Fast Computation without Division
Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka
Electronics, 13, 15, 2955, 2955, MDPI AG, 2024年07月26日, [査読有り], [招待有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Vector normalization is an important process in several algorithms. It is used in classical physical calculations, mathematical techniques, and machine learning, which has witnessed significant advancements in recent years. Normalization and regularization ensure the stability of solutions and play an important role in algorithm convergence. Normalization typically refers to the division of elements by their norm. Division should not be used in algorithmic implementations because its computational cost is considerably higher than that of multiply–add operations. Based on this, there is a well-known method referred to as the fast inverse square root (FISR) algorithm in floating-point calculations (IEEE754). In deeper-level embedded systems that require fast responses or power efficiency, integer instead of real number arithmetic (floating-point number arithmetic) should be used to increase speed. Conversely, in deeper-level embedded systems that require fast responses or power efficiency, integer arithmetic should be used instead of real number arithmetic (floating-point number arithmetic) to increase speed. Therefore, embedded engineers encounter problems in instances in which they use integer arithmetic for implementation, but real number arithmetic is required to compute vectors and other higher-dimensional algebra. There is no conventional normalization algorithm similar to the FISR algorithm for integer arithmetic; however, the proposed pseudo-normalization achieves vector normalization within a restricted domain using only multiply–add operations and bit shifts. This allows for fast and robust operations, even for low-performance MCUs that do not have power-efficient FPUs. As an example, this study demonstrates the computation of the arctangent (Arctan2 function; atan2(y, x)) with high precision using only integer multiply–add operations. In this study, we proposed a method of vector normalization using only integer arithmetic for embedded systems and confirmed its effectiveness by simulation using Verilog. The research results can contribute to various fields such as signal processing of IMU sensor data, faster artificial intelligence training, and efficient rendering of computer graphics. - 動力学シミュレーションに基づくねじりばねを用いた歩行アシスト装置のねじりばね定数の最適化
亀井 佐以蔵, 土谷 圭央, 田中 孝之, 北川 雅基
産業応用工学会論文誌, 12, 1, 92, 100, 2024年03月15日, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌) - パワーアシストシステムにおける操作対象物の操作方向を考慮した軌道上への誘導力場による手先誘導効果の検証
松田潤樹, 田中孝之
日本ロボット学会誌, 41, 9, 789, 796, The Robotics Society of Japan, 2023年11月, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌), This research aims to improve maneuverability for power assist system based on guidance force field. This paper describes a method of improving maneuverability using guidance force field of toward the desired trajectory considering approachability on the impedance-controlled manipulator. The approachability in this study means the direction where to approach target work piece. The guidance force field generated toward planned trajectory considering approachability based on Minimum-Jerk Model. It was designed to be easy to apply operator's mind, because the guidance force was designed to decrease when the difference between the desired trajectory and the end-effector position was increased using spreading parameter of guidance force field. Moreover, we defined evaluation function to evaluate maneuverability for guidance force field. As a result of study, we confirmed that the proposed method can improve maneuverability through experiments. - Reconstructive Approach for Detection and Analysis of Hemiplegia in Human Walking Motion Based on Musculoskeletal Model
Daniel Tunmise Fatunmbi, Takayuki Tanaka
2023 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), 2023年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Fundamental Knowledge Acquisition by Using Wearable Sensor for “KEIROKA” of Construction Industry
Yoshio TSUCHIYA, Yoshifumi TANAKA, Takayuki TANAKA
IFAC-PapersOnLine, 56, 2, 9709, 9714, Elsevier BV, 2023年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Musculoskeletal Model Capable of Reproducing Lumbar Extension Motion Strategy Based on the Equilibrium Point Hypothesis
Masahiro Sato, Michihiro Yoshida, Takashi Kusaka, Yusuke Suzuki, Takayuki Tanaka
Journal of Robotics and Mechatronics, 35, 3, 762, 770, Fuji Technology Press Ltd., 2023年06月20日, [査読有り], [責任著者]
英語, 研究論文(学術雑誌), We considered the change in joint stiffness as a motion strategy in human lumbar extension movement. We developed a musculoskeletal model that can reproduce this motion strategy and attempted to clarify the individual characteristics and differences in motion strategy. This model reproduces changes in lumbar joint stiffness during movement by appropriately adjusting parameters such that they represent the motion strategy. Using this model, we identified parameters in lumbar extension exercises for six participants with differences in lumbar joint stiffness and examined changes in lumbar joint stiffness and motion strategies. The results showed that participants with similar changes in joint stiffness had commonalities in their motion strategies., 37208901 - A Correction Method for Muscle Stiffness Sensors to Measure Transversus Abdominis Activity
Shunsuke Nakamae, Takayuki Tanaka, Koji Shimatani
Journal of Robotics and Mechatronics, 35, 3, 810, 822, Fuji Technology Press Ltd., 2023年06月20日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), The transversus abdominis muscle is important for various human functions, including the prevention of back pain and the use of muscle activity values as an indicator for the treatment of urinary incontinence. Measuring muscle activity is an effective means of evaluating whether correct training has been performed. The transversus abdominis muscle stiffness sensor developed in a previous study used a method in which a belt with a sensor attached was wrapped around the lower back, which made measurement simple but also caused problems owing to the influence of phenomena other than muscle activity on the measurement data. Therefore, we propose a novel correction method to calculate the muscle activity of this sensor accurately, which can be used for simple measurements. We propose a formula to compensate for effects other than muscle activity based on a model equation that includes contact conditions and belt tension, which affect the muscle stiffness sensor value. We evaluated the validity of the correction equation from simulations and the change in similarity owing to the correction by simultaneously measuring the muscle action potentials and muscle stiffness sensor values during breathing movements with muscle activity. The proposed correction method improved the muscle stiffness data during respiration and contraction. It is possible to improve the measurement accuracy by improving the calibration method and hardware., 37208901 - Optimizing the number of scan layers in multi-layered scanning methods for detecting void sizes in concrete building tiles using electromagnetic waves
Hussain Alsalem, Takayuki Tanaka, Takumi Honda, Shigeru Uchida, Wakuto Ono
2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 1, 5, IEEE, 2023年01月17日, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス), Electromagnetic waves have proven to be efficient in detecting voids in concreted building tiles. However, obstacles, such as the difficulty of data analysis and the need to use relatively large equipment on-site, lead to increased costs. The multilayer survey method (MLS) provides a qualitative and fundamental solution to this dilemma. Because it is based on multiple scans, it still has the potential to improve the quantity and location of the required scanning layers, which will increase the accuracy and speed of the results. MLS was conducted on actual tiled concrete, which includes voids of several sizes. A comparison of the simulation and experimental results showed that there was a possibility of optimizing the number of scan layers. The ability to optimize scanning layers was demonstrated both theoretically and empirically. - Lumbar mechanical model capable of reproducing joint stiffness changes during lumbar extension motion
Masahiro Sato, Takayuki Tanaka, Michihiro Yoshida, Yusuke Suzuki
2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 1, 6, IEEE, 2023年01月17日, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス), In this study, we developed a lumbar mechanical model that can reproduce the changes in joint stiffness during lumbar extension motion in humans. Earlier reports suggest that during lumbar extension motion joint stiffness varies from person to person. The individual differences in the way joint stiffness changes during lumbar extension motion are caused by individual differences in motion strategy, developed with reference to the equilibrium-point hypothesis, which is one of the clues to the elucidation of the human motor control law. We herein describe the development process of the model and examine the possibility of verifying individual differences in movement strategies by reproducing joint stiffness changes. - Measurement of the Void Size Between Wall Tiles and Concrete Through Nondestructive Inspection Using Electromagnetic Waves
Hussain Alsalem, Takayuki Tanaka, Takumi Honda, Satoru Doi, Shigeru Uchida, Wakuto Ono
IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering, Wiley, 2022年12月30日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), The separation of tiles from buildings degrades the aesthetic appeal of buildings and may result in structural failure. Therefore, tiles should be inspected periodically. However, manual inspections are expensive and require qualified experts. In this study, voids corresponding to tile separation were detected in a concrete specimen using nondestructive inspection based on electromagnetic wave detection. Furthermore, wave reflection models of healthy and defective tiles were created, and the effects of the void plane size on the reflection of defective tiles were considered. The correlation between the void plane size and the reflection intensity difference integral value was verified through multilayer scanning using these models. - Partial Lagrangian for Efficient Extension and Reconstruction of Multi-DoF Systems and Efficient Analysis Using Automatic Differentiation
Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka
Robotics, 11, 6, 149, 149, MDPI AG, 2022年12月09日, [査読有り], [最終著者]
英語, 研究論文(学術雑誌), In the fields of control engineering and robotics, either the Lagrange or Newton–Euler method is generally used to analyze and design systems using equations of motion. Although the Lagrange method can obtain analytical solutions, it is difficult to handle in multi-degree-of-freedom systems because the computational complexity increases explosively as the number of degrees of freedom increases. Conversely, the Newton–Euler method requires less computation even for multi-degree-of-freedom systems, but it cannot obtain an analytical solution. Therefore, we propose a partial Lagrange method that can handle the Lagrange equation efficiently even for multi-degree-of-freedom systems by using a divide-and-conquer approach. The proposed method can easily handle system extensions and system reconstructions, such as changes to intermediate links, for multi-degree-of-freedom serial link manipulators. In addition, the proposed method facilitates the derivation of the equations of motion-by-hand calculations, and when combined with an analysis algorithm using automatic differentiation, it can easily realize motion analysis and control the simulation of multi-degree-of-freedom models. Using multiple pendulums as examples, we confirm the effectiveness of system expansion and system reconstruction with the partial Lagrangians. The derivation of their equations of motion and the results of motion analysis by simulation and motion control experiments are presented. The system extensions and reconstructions proposed herein can be used simultaneously with conventional analytical methods, allowing manual derivations of equations of motion and numerical computer simulations to be performed more efficiently. - ウェアラブル・エンベデッドセンサを用いた作業姿勢分類と作業検知への応用
迎田 隆幸, 島田 悠之介, 田中 孝之, 野口 宏明, 阿部 敏久
計測自動制御学会論文集, 58, 12, 558, 567, The Society of Instrument and Control Engineers, 2022年12月, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌), To evaluate the work contents of a care worker, this paper proposes a novel lower limb posture estimation method, and a motion recognition method for the automation of care records. In our approach, wearable-embedded sensors consisting of inertial sensors and insole-type plantar pressure sensors were used to recognize the posture of the whole body during care tasks. The upper body posture was calculated from triaxial accelerations, and posture classification of lower limbs can be reached with characteristics extracted from plantar pressure distribution. To achieve accurate posture recognition considering unexpected posture in training phase and compound postures combining multiple postures, a new posture estimation method combining normal and complementary Gaussian mixture network (NACGMN) and posture-fitness function was developed. Using the time-series data of posture information, our proposed work estimation manner utilizing hidden semi-Markov models can recognize performed care works based on the frequency distribution of state transitions. In experiments, we measured and recognized transfer assistance works between a bed and a wheelchair in our laboratory and an actual care facility, and the results demonstrated the effectiveness of the proposed system. - Stateful Rotor for Continuity of Quaternion and Fast Sensor Fusion Algorithm Using 9-Axis Sensors
Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka
Sensors, 22, 20, 7989, 7989, MDPI AG, 2022年10月19日, [査読有り], [最終著者]
英語, 研究論文(学術雑誌), Advances in micro-electro-mechanical systems technology have led to the emergence of compact attitude measurement sensor products that integrate acceleration, magnetometer, and gyroscope sensors on a single chip, making them important devices in the field of three-dimensional (3D) attitude measurement for unmanned aerial vehicles, smartphones, and other devices. Sensor fusion algorithms for posture measurement have become an indispensable technology in cutting-edge research, such as human posture measurement using wearable sensors, and stabilization problems in robot position and posture measurement. We have also developed wearable sensors and powered suits in our previous research. We needed a technology for the real-time measurement of a 3D human body motion. It is known that quaternions can be used to algebraically handle 3D rotations; however, sensor fusion algorithms for three sensors are presently complex. This is because these algorithms deal with the post-rotation attitude (pure quaternions) rather than rotation information (the rotor) to avoid a double covering problem involving the rotor. If we are dealing with rotation, it may be possible to make the algorithm simpler and faster by dealing directly with the rotor. In this study, to solve the double covering problem involving the rotor, we propose a stateful rotor and develop a technique for uniquely determining the time-varying states of the rotor. The proposed stateful rotor guarantees the continuity of the rotor parameters with respect to angular changes, and this paper confirms its effectiveness by simulating two rotations around an arbitrary axis. In addition, we verify experimentally that a fast sensor fusion method using stateful rotor can be used for attitude calculation. Experiments also confirm that the calculated results converge to the desired rotation angle for two spatial rotations around an arbitrary axis. Since the proposed stateful rotor extends and stabilizes the definition of the rotor, it is applicable to any algorithm that deals with time-varying quaternionic rotors. In this research, an algorithm based on a multiply–add operation is designed to reduce computational complexity as a high-speed calculation for embedded systems. This method is theoretically equivalent to other methods, while contributing to power saving and the cost reduction of products. - Construction of a Simulator to Reproduce Changes in Running due to Motion Strategies Using Spring-Loaded Inverted Pendulum Model
Masaki Kitagawa, Takayuki Tanaka, Akihiko Murai
2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2022), 5249, 5256, 2022年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス), This study aims to construct a running simulator based on a motion generation and control system that enables the description of motion strategies using the spring-loaded
inverted pendulum (SLIP) model. The problems of stability and robustness encountered in the running simulation with the SLIP model are elucidated, and stable running is achieved by controlling the stiffness and the attitude angle dynamically at touchdown, as well as human energy adjustment that is introduced to consider the active motion strategy. As a result, passive and active control by humans can be expressed, and a framework that can express the changes in running due to motion strategies is constructed. Finally, we discuss the possibility of describing and elucidating the motion strategies., 37208901 - 残存機能を活用した立ち座り動作支援機器における適正アシスト力の選定と評価
三上 隼人, 土谷 圭央, 田中 孝之, 和田 親宗
産業応用工学会論文誌, 10, 2, 82, 89, 一般社団法人 産業応用工学会, 2022年09月, [査読有り]
日本語, Supporting the elderly by utilizing their remaining functions will lead to the extension of their healthy life span. In this study, we developed a portable cane-type standing and sitting positional mobility support device. In this study, we developed a cane-type mobility support device, and selected a suitable support direction for elderly people by dynamic analysis simulation. In addition, the necessary assisting force for the elderly was examined and the assisting force was set. The effectiveness of the device was evaluated by measuring the surface electromyogram of healthy subjects. As a result, it was found that the specifications of this device were effective when the assist direction was 30 degrees and the assist force was 110 N. From the measurement of the surface electromyogram, it was found that the device was effective for both standing and sitting motions. It also helps to ensure the safety of the sitting motion of elderly people. - 論理和型および信頼区間型の探索領域拡張による複数関心パタンの順序探索
浅野 裕一, 高氏 秀則, 田中 孝之, 金子 俊一
電気学会論文誌C, 142, 8, 971, 981, 電気学会, 2022年08月01日, [査読有り], [国内誌]
日本語, 研究論文(学術雑誌), Two novel strategies for incremental searching of interest patterns are proposed in context of sequential search of multiple patterns in the scene. One is based on a scheme based on union operation to extend search regions depending on all of the proceeding searches, which can possibly adapt the search to some local distortion in the scene or the objects. Another strategy utilizes incremental setting of confidence intervals to the search regions depending on their statistics in position errors of respective patterns. In addition to them, a new scheme of repetitive trials for realizing reliability in the search. By using a set of real objects, many experiments show the effectivity and the efficiency of the proposed strategies. - Fast and Accurate Approximation Methods for Trigonometric and Arctangent Calculations for Low-Performance Computers
Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka
Electronics, 11, 15, 2285, 2285, MDPI AG, 2022年07月22日, [査読有り], [最終著者]
英語, 研究論文(学術雑誌), In modern computers, complicated signal processing is highly optimized with the use of compilers and high-speed processing using floating-point units (FPUs); therefore, programmers have little opportunity to care about each process. However, a highly accurate approximation can be processed in a small number of computation cycles, which may be useful when embedded in a field-programmable gate array (FPGA) or micro controller unit (MCU), or when performing many large-scale operations on a graphics processing unit (GPU). It is necessary to devise algorithms to obtain the desired calculated values without an accelerator or compiler assistance. The residual correction method (RCM) developed here can produce simple and accurate approximations of certain nonlinear functions with minimal multiply–add operations. In this study, we designed an algorithm for the approximate computation of trigonometric and inverse trigonometric functions, which are nonlinear elementary functions, to achieve their fast and accurate computation. A fast first approximation and a more accurate second approximation of each function were created using RCM with a less than 0.001 error using multiply–add operations only. This achievement is particularly useful for MCUs, which have a low power consumption but limited computational power, and the proposed approximations are candidate algorithms that can be used to stabilize the attitude control of robots and drones, which require real-time processing. - Modeling of changes in lumbar joint stiffness by pelvic tightening based on physique and pelvic alignment
Michihiro Yoshida, Tanaka Takayuki, Yoshio Tsuchiya
Physical Ergonomics and Human Factors, 205, 213, AHFE International, 2022年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス), We have been elucidated the mechanism by which pelvic belt reduces lumbar burden. Pelvic tightening increases the lumbar joint stiffness and inhibits the flexion of the lumbar spine in the forward bending. Flexion of the lumbar joint is substituted by the hip joint, which corrects the posture during forward bending and reduces the lumbar burden (lumbar joint torque). The level of the assisting effect of the tightening force has the individual difference, but at present, it is not clear what factors cause it. In this study, we develop a model that represents the assistance effect based on the physique such as height and weight, and the posture and shape of the pelvis and lumbar spine (pelvic alignment).This study developed a regression model that expresses the amount of change in joint stiffness due to tightening force, using the individual physique and pelvic alignment characteristics as input. The joint stiffness was estimated from motion measurement using optical motion capture and obtained from the equation of motion of the link model representing the human body. Pelvic alignment was measured by X-ray images, and five features were obtained: sacral inclination angle (SS angle), pelvic inclination angle (PT angle), inclination angle of the sacrum relative to the pelvis (PI angle), curvature of the lumbar lordosis, and pelvic aperture angle. Among these, the SS angle, PT angle, and PI angle were measured under two conditions: standing and 45 degrees forward bending and obtained a total of eight pelvic alignment features. In addition, height, weight, BMI, and back muscle strength were added as physique characteristics expressing body size and muscle strength, for a total of 12 variable measured. These features were measured on 15 subjects. Among the 12 features, three to four variables were input to the model by excluding those that were strongly correlated with each other and less capable of explaining changes in the target value, joint stiffness.From the proposed model, changes in joint stiffness could be estimated from pelvic alignment and physique characteristics. At large forward bending angles, we found that to obtain a high assistance effect, tilting of the sacrum anteriorly relative to the pelvis and forward tilting of pelvis is necessary. On the other hand, in the mild forward bending, the person who is higher body weight in addition to the forward tilt of the PT and PI angles tend to obtain higher assistive effect. - A Proposal of Individualization of Guidance Force Field to Improve Maneuverability of Power Assist Systems
Junki Matsuda, Takayuki Tanaka
2022 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, 1231, 1236, 2022年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス), This study aims to improve the maneuverability of power assist systems based on guidance force field. We have proposed an artificial potential method to generate a guidance force field on an arbitrary work trajectory to guide the operator and manipulator to reduce the workload of the operator when using a position-controllable industrial manipulator as a PAS. Experiments showed that the proposed guidance force field contributed to a reduction in the workload of the operator. Individual differences were observed in the maneuverability of the operator under the guidance force field. In this paper, we propose a mathematical model of the maneuverability of the guidance force field and a method to obtain the optimum spread of the guidance force field for each operator. - Modeling Joint Stiffness Change by Pelvic Tightening Based on Pelvic Alignment
Michihiro Yoshida, Takayuki Tanaka, Yoshio Tsuchiya
Biomechanics, 2, 2, 264, 280, {MDPI} {AG}, 2022年05月22日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), This paper aims to develop a regression model that explains the relationship between changes in lumbar joint stiffness and pelvic alignment (posture or shape of the bones of the pelvis and lumbar spine) due to pelvic tightening. The proposed model is based on the hypothesis that lumbar joint stiffness increases with changes in pelvic alignment. The proposed model is based on experimentally measured stiffness values and pelvic alignment data sets. The stiffness of the lumbar joint was estimated by motion analysis using a motion-capture system. Ninety-six volunteers participated in the experiment to estimate stiffness values, and the validity of using lumbar joint stiffness as the output of the model was examined. The pelvic alignment was measured through X-ray images. Pelvic alignment was measured using radiographic images, and 25 volunteers participated. The Results section states that the amount of change in the posture of the sacrum relative to the pelvis and the curvature of the lumbar spine contributes to the change in lumbar joint stiffness. Future work will include FEM analysis to validate the overall hypothesis and the validity of applying the model to a group other than those who participated in the development of the model. - アクティブコルセットの可変締付力制御則の個人適合による腰部負担軽減効果の向上と腰部関節剛性への影響
吉田道拓, 田中孝之, 土谷圭央, 金子勇斗
計測自動制御学会論文集, 57, 12, 2021年12月, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌) - A Proposal of Diagnostic System for Assistance Effect of Pelvic Belt Based on CoP Measurement
Michihiro Yoshida, Takayuki Tanaka, Yoshio Tsuchiya
2021 IEEE 30th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), 1, 5, IEEE, 2021年06月20日, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス), This study aims to develop a diagnostic system that estimates the assistance effect of pelvic tightening in advance for the introduction of the pelvic belt to the field of work or clinical use. This study explains the hypothesis of lumbar burden reduction by pelvic belt and shows that pelvic tightening reduces lumbar joint flexion. The posture correction degree is proportional to the amount of reduction in the lumbar burden. By conducting a motion measurement, the posture correction index indicates the assistance effect. From the measurement using motion capture and force platform for 86 people, we developed a mathematical model that estimates the posture correction index from CoP change. - Modeling and Simulation of Running Expansion with Trunk and Pelvic Rotation Assist Suit
Hongyuan Ren, Takayuki Tanaka, Akihiko Murai
2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 1263, 1268, IEEE, 2021年05月30日, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス), Human running motion is a complex motion that not only based on the movement of legs but also needs the entire body to participate in. Therefore, we focused on the upper body, designed a trunk and pelvic rotation assist suit to apply an external force on the chest and pelvis for assisting the running motion, changing the energy flow between the upper and lower body to improve the running efficiency. However, human motion is very complicated and difficult to analyze, it is hard to explore the specific effect of the external force which is provided by the rotation assist suit on human motion. In this paper, we proposed an advanced spring-loaded inverted pendulum model for simulating the human running motion in natural running status and expanded running status in which the motion is expanded by wearing the trunk and pelvic rotation assist suit, parametrically represent the changes of human due to the intervention of the external force, and discuss the effect of the external assistant force on the human running motion. - 近海かつお一本釣漁業の漁獲物搬出作業における軽労化支援スーツの効果
髙橋 秀行, 安田 健二, 田中 孝之
日本水産工学会誌, 57, 3, 83, 89, 2021年02月, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌), The main function of work assistive suits is to reduce the burden on the muscles around the waist during stooping, thought to be the one of the causes of low back pain. Since fishermen frequently stoop, the introduction of work assistive suits is highly anticipated. In this study, the effect of a work assistive suit on the fish unloading task in a skipjack tuna pole and line fishing boat on offshore waters was experimentally investigated. A prototype work assistive suit, using carbon fiber-reinforced plastic plates as the elastic body of the suit, was manufactured and provided for the experiment. We measured the activity of the elector spine of four subjects using surface electromyography. The results showed that the muscle activities of the elector spine adjacent to the fourth lumbar vertebrate were significantly reduced in two subjects (the other two did not have successful experiments) and the rate of reduction ranged from 11% to 25%. The muscle activity in the elector spine adjacent to the first lumbar vertebrate was slightly increased in a subject, however, no significant changes were seen in other three subjects. It is expected that the work assistive suit considering actual work of fishermen is developed and disseminated. - Pose Identification for Task Recognition in Care Work
Shinnosuke Kato, Mihoko Niitsuma, Takayuki Tanaka
2021 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 315, 319, IEEE, 2021年01月11日, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Hierarchical probabilistic task recognition based on spatial memory for care support
Tappei Katsunaga, Takayuki Tanaka, Mihoko Niitsuma, Saburo Takahashi, Toshihisa Abe
2021 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 310, 314, IEEE, 2021年01月11日, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - The Effect of Passive Lower Limb Assist Device on Muscle Synergy in Standing-Up Motion
Shunsuke Torigai, Takayuki Tanaka
2021 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 566, 571, IEEE, 2021年01月11日, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Subjective evaluation of lumbar load and tightening force using a pelvic belt
Yoshio Tsuchiya, Takayuki Tanaka, Michihiro Yoshida
2021 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 2020, 0, 548, 553, 一般社団法人 日本機械学会, 2021年01月11日, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス),Lumbar load, which causes chronic low back pain, varies depending on posture and external load. However, the timing to feel the lumbar burden varies from person to person. It is also known that tightening the pelvic belt against the lumbar burden improves posture and reduces the lumbar burden. For this reason, the tightening force of the pelvic belt is measured for the posture and the lumbar load, and the relationship between the sensation and the load is evaluated.
- 超人スポーツ・グランドチャレンジ 2020
持丸 正明, 村井 昭彦, 田中 孝之, 栗田 雄一, 南澤 孝太, 稲見 昌彦
バイオメカニズム学会誌, 45, 2, 80, 83, バイオメカニズム学会, 2021年
日本語, 超人スポーツとは,人間の身体能力を補綴・拡張する人間拡張工学に基づき,人の身体能力を超える力を身につけ「人を超える」,あるいは年齢や障碍などの身体差により生じる「人と人のバリアを超える」ことによって生み出される新しいスポーツ競技である.拡張された超人同士がテクノロジーを自在に乗りこなし,競い合う「人機一体」の新たなスポーツを創造することを目指している.さらなる「人機一体」の技術の開発に向け,競技者同士が同一の技術(道具)を用い,その使いこなし方や身体能力,戦略で競い合う超人スポーツ競技ではなく,最先端の人間拡張工学と身体能力を競技者同士が自在に開発,適用して,独自技術と身体能力で競い合い,記録に挑戦するかたちの競技を新たに創り出すという目的で,3 つのグランドチャレンジを設定し,2020 年度の第 1 回グランドチャレンジを実施した. - Measuring Adhesion Strength of Wall Tile to Concrete by Non-Contact Inspection Using Electromagnetic Waves
Hussain Alsalem, Takayuki Tanaka, Takumi Honda, Satoru Doi, Shigeru Uchida
Proceedings of the 37th International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC), 633, 638, International Association for Automation and Robotics in Construction (IAARC), 2020年10月14日, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス), The separation of exterior tiles from buildings diminishes the visual appeal of cities and can injure pedestrians when they are struck by falling tiles. Therefore, tiles should be inspected periodically. However, completion of the inspection process has hurdles, including high cost and the need for qualified human inspectors. This study describes a non-destructive inspection method for detecting voids that match those seen in tile separation in a concrete specimen using electromagnetic waves, specifically microwaves. The method can be performed using devices that are simpler, smaller, and easier to use than those required by conventional methods. In addition, this method can be used to measure the adhesion strength of tiles. - Analysis of Running Expansion with Trunk and Pelvic Rotation Assist Suit by Using SLIP Model
Hongyuan Ren, Takayuki Tanaka, Kotaro Hashimoto, Akihiko Murai
ROMANSY 23 - Robot Design, Dynamics and Control, 458, 466, Springer International Publishing, 2020年09月, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス), In this paper, we evaluated the effect of the trunk and pelvic rotation assist suit in assisting human running motion. During running motion, when the angular momentum of the upper body and the lower body is closer to balance, the running efficiency will be improved. According to this fact, we developed the trunk and pelvic rotation assist suit to apply external forces in the upper body to balance the angular momentum and improve the running efficiency. To evaluate the assist efficiency of our assist suit, we used the spring-loaded inverted pendulum model (SLIP model) and conducted a running expansion experiment. We combined the results of SLIP model and experimental data to evaluate the effect of the assist suit by comparing the energy and athletic performance between natural and expanded running motion. Finally, we confirmed the trunk and pelvic rotation assist suit does have an assisting effect on the human running motion. - Relationship between Upper Body Posture Angle and Vertebral Body Posture Angle in Lateral Flexion and Rotation Posture
Yoshio TSUCHIYA, Takayuki TANAKA, Tamotsu KAMISHIMA
Advanced Biomedical Engineering, 9, 181, 188, Japanese Society for Medical and Biological Engineering, 2020年09月, [査読有り]
英語, 研究論文(大学,研究機関等紀要), Lumbar loading causes increased intervertebral pressure and is an important factor in low back pain. However, it is difficult to quantitatively judge the actions that affect lumbar load and the magnitude of lumbar load increase. Low back pain occurs not only in the workplace but also during activities of daily living. Therefore, it is necessary to investigate the factors inducing low back pain by measuring movements in various planes and determining the magnitude of the lumbar load. Accordingly, the lumbar spine should be examined during various movements. Several studies have examined vertebral bodies in the anteflexion posture. However, the relationship between body flexion angle and vertebral body angle during lateral flexion and rotation remains unknown. In this study, we proposed an estimation method for changes in vertebral body angle during lateral flexion and rotation in the lumbosacral region using a wearable sensor system we previously developed. The accuracy of the proposed estimation method was evaluated and demonstrated using X-ray images. - Modeling the Joint Stiffness Change by Pelvic Tightening Based on Alignment of Lumbar and Pelvis
Michihiro Yoshida, Takayuki Tanaka, Yoshio Tsuchiya, Yuto Kaneko
Advances in Intelligent Systems and Computing, 168, 176, Springer International Publishing, 2020年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - 個人適合した筋骨格モデルを用いた骨盤底筋強化のための最適姿勢導出
若生知宏, 田中孝之, 島谷康司, 栗田雄一, 杉山好美
バイオメカニズム, 25, 113, 124, 2020年07月, [査読有り], [国内誌]
日本語, 研究論文(学術雑誌), 腹圧性尿失禁は女性の典型的なQuality of Life(QOL)疾患で,咳やくしゃみをした際に腹圧が上昇することで予期しない尿漏れが生じるものである.主に肥満や加齢,出産による骨盤底筋(PFM)の弛緩や損傷が原因とされており,予防するためにはPFM強化が有効とされている.既存のトレーニング方法として,Kegel体操などが提案されているが,トレーニング効果に個人差が存在するなどの問題がある.これを解決するために本研究では日常生活でとり得る11姿勢を定義し,個人適合した筋骨格モデルを用いて各姿勢のPFM活動量計算を行うことで,各個人に適したトレーニング姿勢を導出する方法を提案した.また各姿勢におけるPFM活動量の実測値と比較することで提案手法の評価を行った結果,6名中3名の被験者で計算結果との正の相関が確認され,本手法の妥当性が示唆された., 27113973 - Visualization of Voids in Tile Concrete by Non-contact Inspection using Electromagnetic Waves
Takumi Honda, Takayuki Tanaka, Satoru Doi, Shigeru Uchida
The International Workshop on Frontiers of Computer Vision 2020, 2020年02月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Development of an anomaly detection method with a novel hidden semi-Markov model incorporating unlearned states.
Takayuki Mukaeda, Keisuke Shima, Saori Miyajima, Yuki Hashimoto, Takayuki Tanaka, Naomichi Tani, Hiroyuki Izumi
2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration(SII), 1270, 1275, IEEE, 2020年, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス) - Task recognition based on task history considering estimation error of localization in care support with autonomous mobile wheelchairs.
Tappei Katsunaga, Takayuki Tanaka, Mihoko Niitsuma, Saburo Takahashi, Toshihisa Abe
2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration(SII), 1265, 1269, IEEE, 2020年, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス) - Task Activity Recognition and Workspace Extraction for Nursing Care Assistance in Intelligent Space.
Kouji Sakotani, Shinnosuke Kato, Mihoko Niitsuma, Takayuki Tanaka
2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 1259, 1264, IEEE, 2020年, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス) - Visualization of Voids Between Tile and Concrete by Multi-Layered Scanning Method with Electromagnetic Waves
Takumi Honda, Takayuki Tanaka, Satoru Doi, Shigeru Uchida, Maria Q. Feng
Journal of Robotics and Mechatronics, 31, 6, 863, 870, 2019年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), The tiles that are used to protect the exterior of a building may separate from the concrete substrate and fall off as they age. To prevent accidents, a tiled wall can be inspected using various methods. In this study, nondestructive inspection (NDI) with microwave electromagnetic waves (EMWs) is used for detecting tile separation, and the chance of detecting the separation by this method is discussed in this paper. Here, the inspection apparatus is used to detect voids in concrete, including voids that simulate tile separation. An antenna attached to the apparatus transmits and receives microwaves to obtain a reflected intensity from the concrete. In addition, the distribution of reflected intensity is obtained using a proposed scanning method, multi-layered scanning. This involves several scans along the concrete surface at different antenna-to-surface distances. Typically, EMWs have to be analyzed with an expensive network analyzer in the time or frequency domain. However, we demonstrate that voids are detected from the obtained distribution of the reflected intensity of EMWs measured by a simple device without a network analyzer. The proposed method of NDI with EMWs is cheaper and simpler than conventional inspection methods. - Relationships between Quantitative and Subjective Evaluations of Assistive Effect on Standing Function of the Smart Suit
Hijiri Hiraishi, Takayuki Tanaka, Mami Sakata, Dai Kawahara, Keisuke Shima
The Fourth International Conference on Informatics and Assistive Technologies for Health-Care, Medical Support and Wellbeing, 2019年11月, [査読有り], [責任著者]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Minimal Inertial Sensor Placement for Work Recognition and Working Posture Assessment*
Saori Miyajima, Yuki Hashimoto, Takayuki Tanaka, Natsuki Miyata, Mitsunori Tada, Masaaki Mochimaru
2019 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), IEEE, 2019年01月, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス) - Biofeedback for Training Pelvic Floor Muscles with EMG Signals of Synergistic Muscles
Hikaru Hasegawa, Takayuki Tanaka, Tomohiro Wakaiki, Koji Shimatani, Yuichi Kurita
Advances in Intelligent Systems and Computing, 789, 403, 410, 2019年, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス) - アクティブコルセットの動的締付力が関節剛性と腰部補助効果に及ぼす影響
吉田 道拓, 田中 孝之, 金子 勇斗, 土谷 圭央
計測自動制御学会論文集, 55, 11, 683, 691, 公益社団法人 計測自動制御学会, 2019年, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌),In this paper, we experimentally verify the relationship between the change in the stiffness of joints around the lumbar due to dynamic tightening control of the Active Corset and the reduction of the lumbar load. The bending angle of joints around the lumbar in lifting movement were measured, and the elasticity of the joints were calculated. As the result of the measurement on 21 subjects, tightening of Active Corset reduced the lumbar load with substituting the lumbar joint flexion by the hip joint flexion in all subjects. In addition, the we confirmed that the ratio of the lumbar elasticity to the hip joint elasticity increase with tightening around the pelvis on the four subjects. We conclude that the decrease of the lumbar load with tightening caused by increasing the ratio of the lumbar joint elasticity to the hip joint elasticity.
- Walking Assistance and Resistance of Walking Motion by Trunk and Pelvis Motion Assist
Kotaro Hashimoto, Takayuki Tanaka, Takashi Kusaka
2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), IEEE, 2018年10月, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス) - Reducing Lumbar Load with Active Corset
Michihiro Yoshida, Takayuki Tanaka, Yoshio Tsuchiya, Takashi Kusaka
Journal of Robotics and Mechatronics, 30, 5, 740, 751, 2018年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), This study describes the effect of Active Corset on the lumbar spine. Active Corset is assist tools used to prevent low back pain. It tightens the waist optimally according to the lumbar load during work. This study aimed to clarify the mechanical effect of tightening of the pelvis on lumbar joints and determine the mechanism leading to reduction of the lumbar load. Moreover, this study examined the phenomena commonly occurring among the subjects with reduced lumbar load by tightening of the pelvis. First, we will present some examples of currently used assist tools and demine the utility of the Active Corset among the various tools used. Next, the mechanism of the Active Corset will be described. Further, we will present a hypothesis about reducing the lumbar load by tightening the pelvis. After describing the change in the joint bending angle on tightening, we will describe reduction of burden from the antigravity torque around the lumbar joint. Finally, we will compare active tightening using Active Corset with tightening using a constant force and describe the advantage of active tightening. - Estimating Lumbar Load During Motion with an Unknown External Load Based on Back Muscle Activity Measured with a Muscle Stiffness Sensor
Yoshio Tsuchiya, Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka, Takashi Kusaka
Journal of Robotics and Mechatronics, 30, 5, 696, 705, 2018年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), A forward bending motion is essential in everyday tasks, such as carrying objects, shoveling snow, and performing farm work. However, many people suffer from lumbar pain resulting from forward bending motion, which causes a lumbar disc load owing to the changing of the lumbar shape. We have developed a wearable lumbar load estimation system, which measures the skin shape on the back using a curvature sensor. Because the lumbar load varies with the external load, the lumbar load should be estimated based on the external load. Therefore, we have developed a method for estimating an unknown external force using a muscle stiffness sensor. Muscle strength can be estimated by measuring the muscle hardness from the surface, and the relationship between the external force and the muscle force can be modeled. Using this method, we estimate the dependence of the lumbar load on external forces in real time. In addition, we simplify the calculation by converting the external load into a load resulting from a person’s own weight. We incorporate the proposed method into our wearable sensor system, estimate the lumbar load, and compare this with the results of a musculoskeletal dynamics simulation. - Evaluation framework for passive assistive device based on humanoid experiments
Yumeko Imamura, Ko Ayusawa, Eiichi Yoshida, Takayuki Tanaka
International Journal of Humanoid Robotics, 15, 3, World Scientific Publishing Co. Pte Ltd, 2018年06月01日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Design of a simple three-dimensional musculoskeletal model for a wearable sensor system, and optimization of link joint position using finite element analysis
Haruma Akimoto, Yoshio Tsutiya, Yumeko Imamura, Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka
2017 IEEE Life Sciences Conference, LSC 2017, 2018-, LSC, 234, 237, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2018年01月23日, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Estimation of the optimal spread of a guidance force field for a power assist system
Junki Matsuda, Takayuki Tanaka, Takashi Kusaka
Proceedings - 2017 IEEE 5th International Symposium on Robotics and Intelligent Sensors, IRIS 2017, 2018-, IRIS, 249, 254, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2018年01月08日, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Wearable sensor system for lumbosacral load estimation by considering the effect of external load
Yoshio Tsuchiya, Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka, Yoshikazu Matsuo
Advances in Intelligent Systems and Computing, 608, 160, 168, Springer Verlag, 2018年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - 歩行アシスト・レジストのための周期入力制御を用いた体幹回旋補助装置
日下聖, 相津琢磨, 橋本光太郎, 田中孝之
計測自動制御学会論文集, 54, 3, 373‐382(J‐STAGE), 382, 公益社団法人 計測自動制御学会, 2018年, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌), This paper proposed a walking assistance method by using trunk rotation based on the spinal engine theory. According to the spinal engine theory, our walking is realized by cooperation between upper body and legs through the energy exchange. Therefore, we developed an assistance device for trunk rotation and its control method. We adopted the periodic input control as the control method and modified it to be suitable for human assistance. According to experimental results, the proposed method realized walking assist by supporting trunk rotation movement. Moreover, it also realized training effect as the walking resist, by controlling a parameter of the controller. In this article, their effects were confirmed by theoretical analysis and experiments. - Individualization of Musculoskeletal Model for Analyzing Pelvic Floor Muscles Activity Based on Gait Motion Features.
Tomohiro Wakaiki, Takayuki Tanaka, Koji Shimatani, Yuichi Kurita, Tadayuki Iida
J. Robotics Mechatronics, 30, 6, 991, 1003, 2018年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Stress urinary incontinence (SUI) is a typical quality of life disease in women. The strengthening of the pelvic floor muscle (PFM) is considered effective to prevent this. Specifically, PFM activity is affected by individual pelvic shape and posture. Therefore, it is necessary to analyze muscle activity by considering the individual differences. In this study, individual pelvic alignment was estimated from the feature values of natural gait via multiple regression analysis. In addition, individual pelvic feature points were derived from X-ray images and used to deform the standard model to obtain individual pelvic shapes. Results indicate that the residual averages of the estimated feature angles were less than 2° in most cases. Subsequently, measurements of the pelvis were obtained via MRI to evaluate the estimated pelvis shape. The results indicate that individual adaptation leads to muscle attachment positions, which are important in the muscle activity analysis, and closer to the true MRI value when compared to that of the standard pelvic model. - 歩容改善のための体幹・骨盤運動補助による歩行アシスト
橋本光太郎, 田中孝之, 日下聖
日本機械学会論文集(Web), 84, 864, ROMBUNNO.18‐00064(J‐STAGE), 18-00064, 一般社団法人 日本機械学会, 2018年
日本語, The purpose of this study is to develop a walking assist device by controlling trunk and pelvis motion. Human gait motion consists of whole body exercise including lower body motion and upper one. As all exercises are performed normally, walking with less energy loss is performed. If any exercises are incomplete, compensatory motion is performed and it is considered that there is energy loss. Therefore, this study aims at developing the walking assist device to make normal exercises and reduces energy loss by applying external forces, focusing on the trunk rotation and the pelvic rotation that involved in stride length and walking speed. - Feature selection for work recognition and working motion measurement
Miyajima, S., Tanaka, T., Miyata, N., Tada, M., Mochimaru, M., Izumi, H.
Journal of Robotics and Mechatronics, 30, 5, 706, 716, 2018年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Unpowered Sensorimotor-Enhancing Suit Reduces Muscle Activation and Improves Force Perception
Yuichi Kurita, Jumpei Sato, Takayuki Tanaka, Minoru Shinohara, Toshio Tsuji
IEEE TRANSACTIONS ON HUMAN-MACHINE SYSTEMS, 47, 6, 1158, 1163, 2017年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Motion-tracking skill assist and power assist for sinusoidal motions with a semi-active assist mechanism using energy control
Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka, Hidekazu Kajiwara
ROBOMECH Journal, 4, 1, 1, 11, Springer International Publishing, 2017年12月01日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Evaluation Framework for Passive Assistive Device Based on Humanoid Experiments
Yumeko Imamura, Ko Ayusawa, Eiichi Yoshida, Takayuki Tanaka
International Journal of Humanoid Robotics, 15, 3, 1750026-1, 1750026-25, 2017年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), This study presents an enhanced framework for evaluating an assistive effect generated by a passive assistive device using a humanoid robot. The humanoid robotic experiments can evaluate wearable devices by measuring the joint torque, which cannot be measured directly from the human body. In this paper, we introduce an “assistive torque estimation map” as an efficient means for estimating the supportive torque within the range of motions by interpolating the measured joint torques and joint angles of the robot. This map aims to estimate the supportive torques for complex motions without conducting humanoid experiments or human-subject experiments with these motions. We generated an estimation map for an actual assistive suit that decreases the load on the lumbar region and we verified the validity of the proposed method by experimentation. In addition, the geometric simulation model of the assistive suit was validated based on the proposed experiments by using the humanoid robot HRP-4. The proposed framework is expected to lead to an efficient design of such assistive devices so that fewer human-subject experiments need to be conducted. - 人間の動作計測精度向上を目的とした変動相補フィルタ
宮島 沙織, 田中 孝之, 日下 聖
計測自動制御学会論文集, 53, 5, 299, 307, 計測自動制御学会 ; [1965]-, 2017年05月, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌), These days, inertial sensors are often used to capture human movements. A complimentary filter is the one method of sensor fusion, which several sensors data are combined to set off each sensor's disadvantages. It is often used for wearable devices because of its high measurement accuracy at low calculation cost. Human motion contains various speeds and frequency. However, in a complementary filter, combined frequency range is fixed and the filter can not cope with motion out of the range. Thus, a coefficient of the complimentary filter is replaced with sigmoid function in order to fluctuate along with motion speed of subjects. This fluctuating coefficient enables measuring irregular motions of human. Experiment shows that using this method rises accuracy of motion measurement. - Unpowered sensorimotor-enhancing suit reduces muscle activation and improves force perception
Yuichi Kurita, Jumpei Sato, Takayuki Tanaka, Minoru Shinohara, Toshio Tsuji
IEEE Transactions on Human-Machine Systems, 99, 1, 6, 2017年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Field Testing of the Influence of Assistive Wear on the Physical Fitness of Nursing-Care Workers
Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka, Kazuki Takizawa
Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 10652, 137, 146, Springer Verlag, 2017年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Individualization of Musculoskeletal Model to Analyze Pelvic Floor Muscles Activity
Tomohiro Wakaiki, Takayuki Tanaka, Koji Shimatani, Tadayuki Iida, Yoshio Tsuchiya, Kazuya Sugihara, Yoshimi Sugiyama
DIGITAL HUMAN MODELING SYMPOSIUM, DHM-013FP, 2017年, [査読有り] - Nondestructive Inspection of Voids in Concrete by Multi-layered Scanning Method with Electromagnetic Waves
Shotaro Kawataki, Takayuki Tanaka, Satoru Doi, Shigeru Uchida, Maria Q. Feng
2017 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS (ICM), 336, 341, 2017年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - X線画像に基づく腰部負荷ウェアラブルセンサの提案と腰仙椎アライメント推定
土谷 圭央, 日下 聖, 田中 孝之, 松尾 祥和, 小田 まこと, 笹木 工, 神島 保, 山中 正紀
日本機械学会論文集, 82, 843, 16, 00072-16-00072, 一般社団法人 日本機械学会, 2016年10月, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌), Anteflexion of the spine is essential for many physical activities of daily living. However, this motion places the lumbar disks because it generats heavy load due to changes in the shape of the lumbar spine and can lead to low back pain. In older to reduce low back pain, here we proposed a wearable sensor system configuration that can estimate lumbosacral alignment and lumbar load by measuring the shape of the lumbar skin when the lumbosacral alignment changes. The shape of the lumbar skin and posture angle are measured by using curvature sensors and accelerometers. In addition, the system must be constructed in consideration of the physique, in order to absorb in a variety of human. We proposed this system by measuring the body parameters of anteflexion and studied the change in dimensions of the lumbar spine from changes in posture. By extracting the dimensions of the lumbosacral spine in X-ray images, the attitude angle, body surface area and the dimensions of the lumbosacral spine have relevance. The lumbosacral dimensions calibration method was developed by using that relation. Lumbosacral alignment estimation considering the difference in physiques is developed, and lumbosacral spine alignment was to improve the estimation accuracy. The proposed method could improve accuracy lumbosacral alignment estimation. - New evaluation framework for human-assistive devices based on humanoid robotics
Ko Ayusawa, Eiichi Yoshida, Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka
ADVANCED ROBOTICS, 30, 8, 519, 534, 2016年04月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Prototype of a Trunk Rotation Assist System for Passive Dynamic Walking and Fundamental Experiments
Kotara Hashimoto, Takayuki Tanaka, Takuma Aizu, Takashi Kusaka
2016 WORLD AUTOMATION CONGRESS (WAC), 2016年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - A Fundamental Design of Controller of Trunk Rotation Assist Device for Passive Dynamic Walkl
Takuma Aizu, Takayuki Tanaka, Kotara Hashimoto, Takashi Kusaka
2016 WORLD AUTOMATION CONGRESS (WAC), 2016年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - 1F3-4 Workload Estimation Using Physical Burden and Heart Rate Variation
Saori MIYAJIMA, Takayuki TANAKA, Hiroyuki IZUMI, Natsuki MIYATA, Mitsunori TADA, Masaaki MOCHIMARU
The Japanese Journal of Ergonomics, 52, Supplement, S234, S235, Japan Ergonomics Society, 2016年, [査読有り]
研究論文(学術雑誌) - A Calibration Method for Interbody Distance in Lumbosacral Alignment Estimation
Yoshio Tsuchiya, Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka, Yoshikazu Matsuo, Makoto Oda, Tsukasa Sasaki, Tamotsu Kamishima, Masanori Yamanaka
INTELLIGENT ROBOTICS AND APPLICATIONS, ICIRA 2016, PT II, 9835, 200, 210, 2016年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Optimal Arrangement of Inertial Sensors for Workload Estimation Using Digital Human Model Based on Body Surface Deformation Analysis
Miyajima, S., Miyata, N., Tada, M., Tanaka, T., Mochimaru, M.
Advances in Physical Ergonomics and Human Factors, 489, 483, 494, 2016年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - パワーアシストのメカトロニクス(解説 介護・介助のメカトロニクス,<特集>リハビリ・介護とメカトロニクス)
田中 孝之, 武居 直行
日本機械学会誌, 119, 1166, 40, 41, 一般社団法人 日本機械学会, 2016年
日本語 - 介護作業用アシスト装具による軽労化効果と体力変化に関するフィールド試験結果
今村由芽子, 田中孝之, 瀧澤一騎
看護理工学会誌, 2, 3, 142, 149, 看護理工学会, 2015年08月25日
日本語 - Residual Correction Method for Fast Calculation of Arctangent in Embedded Systems
Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka, Hidekazu Kajiwara
2015 IEEE/ASME INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED INTELLIGENT MECHATRONICS (AIM), 42, 47, 2015年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Verification of Passive Power-Assist Device Using Humanoid Robot: Effect on Bending and Twisting Motion
Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka, Ko Ayusawa, Eiichi Yoshida
2015 IEEE-RAS 15TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMANOID ROBOTS (HUMANOIDS), 1149, 1154, 2015年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Lumbar Load Estimation using a Musculoskeletal Model in Consideration of Vertebral Body Displacement: Lumbar Load Simulation under Static Conditions
Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka, Takashi Kusaka, Yoshio Tsuchiya
2015 37TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC), 2015, 3905, 3908, 2015年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Calibration method for lumbosacral dimensions in wearable sensor system of lumbar alignment
Yoshio Tsuchiya, Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka, Yoshikazu Matsuo, Makoto Oda, Tsukasa Sasaki, Tamotsu Kamishima, Masanori Yamanaka
2015 37TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC), 2015, 3909, 3912, 2015年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Lumbar Joint Torque Estimation Based on Simplified Motion Measurement Using Multiple Inertial Sensors
Saori Miyajima, Takayuki Tanaka, Yumeko Imamura, Takashi Kusaka
2015 37TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC), 2015, 6716, 6719, 2015年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Analysis of Trunk Stabilization Effect by Passive Power-Assist Device
Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka, Yoshihito Suzuki, Kazuki Takizawa, Masanori Yamanaka
Journal of Robotics and Mechatronics, 26, 6, 791, 798, Fuji Technology Press, 2014年12月20日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Control Method for Power Assisted Cart Using Walking Effect Prediction Aimed at Improvement of Load Reduction Ratio
Norihiro Kobayashi, Takayuki Tanaka
Journal of Robotics and Mechatronics, 26, 6, 780, 789, Fuji Technology Press, 2014年12月20日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Development of Expanded Periodical Input Control for Periodic Motion with Multiple Frequency Components
Takuto Yoshifuji, Takayuki Tanaka, Takashi Kusaka
Journal of Robotics and Mechatronics, 26, 6, 692, 703, Fuji Technology Press, 2014年12月20日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - 超高齢社会とVR 高齢社会での社会参加支援のため軽労化技術の研究開発と評価システムの構築
田中孝之, 奈良博之
日本バーチャルリアリティ学会誌, 19, 3, 148-151,123(1), 2014年09月30日
日本語 - 任意点操作可能なパワーアシストシステムの操作性改善のための操作点インピーダンス制御
渋川文哉, 田中孝之
日本機械学会論文集, 80, 816, 1, 13, 2014年08月, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌), Multi-portal Human Interface (M-HI) as an innovative human interface for power assist systems has been researched and developed. The M-HI allows users to apply the operational force anywhere on the power assist system. When users control the PAS on its arbitrary point, The operational point motion is different from the end-effecter motion, even if the end-effecter move as ideal motion for users. The phenomenon affects user's maneuverability decrease. In this paper, impedance paremeters on the operational point are forcused. The relationsihp between the operational point motion and maneuverability are analyzed in terms of the impedance parameters. To evaluate the maneuverability of PAS applied M-HI, The impedance parameters of each operational point is calculated. Furthermore, modification of impedance parameters on the operational point is proposed. However, the method raise end-effecter motion error, the modification amount optimization is required. In this paper, the optimization method and results of fundamental maneuverability evaluations are shown. - 周期運動追従スキル向上のためのセミアクティブアシスト機構の補助力位相差制限法によるスキルアシスト効率制御
日下聖, 田中孝之, 梶原秀一
日本ロボット学会誌, 32, 2, 108, 116, 日本ロボット学会, 2014年03月, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌), This paper describes a method of skill assist efficiency control by using semi-active assist mechanisms based on phase difference limitation method. The skill assist in this study means the motion correction effect in periodical motions. The semi-active assist mechanisms can make the assist force with the phase difference, because the mechanism uses elastic materials as the source of the assist force. This force is controlled by adjusting the fixed point of the elastic materials by using the connected actuator as a series-elastic actuator. We confirmed the motion correction effect of our skill assist based on the phase difference control in previous study. Our proposed method in this study can control the skill assist efficiency to arbitrary value by limitation of the phase difference. Moreover, we confirmed that the proposed method can control its effect through experiments with several value of the efficiency. As a result of this study, we confirmed the fundamental ability of our developed method to control the motion correction ratio depending on types of task or personal differences in periodical motions. - Simultaneous Realization of Power Assist and Skill Assist for Sinusoidal Motions by using Semi-active Assist Mechanism
Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka
2014 PROCEEDINGS OF THE SICE ANNUAL CONFERENCE (SICE), 1762, +, 2014年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Power-Assisted cart Control Method with Motor Torque Limiter based on Prediction and its reliability
Norihiro Kobayashi, Takayuki Tanaka
2014 IEEE/SICE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SYSTEM INTEGRATION (SII), 632, 637, 2014年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Unloading muscle activation enhances force perception
Yuichi Kurita, Jumpei Sato, Takayuki Tanaka, Minoru Shinohara, Toshio Tsuji
ACM International Conference Proceeding Series, 2014年, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス) - Evaluation of Assistive Devices Using Humanoid Robot with Mechanical Parameters Identification
Ko Ayusawa, Shin'ichiro Nakaoka, Eiichi Yoshida, Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka
2014 14th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids), 205, 211, 2014年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Verification of Assistive Effect Generated by Passive Power-Assist Device Using Humanoid Robot
Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka, Ko Ayusawa, Eiichi Yoshida
2014 IEEE/SICE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SYSTEM INTEGRATION (SII), 761, 766, 2014年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Estimation of lumbar load by 2D reconstruction of spine line using wearable sensor system
Yoshio Tsuchiya, Yoshikazu Matsuo, Takayuki Tanaka
Conference Proceedings - IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, 2014-, January, 3669, 3674, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2014年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Parallel bicycles and their applications
Maria Q. Feng, Takashi Kawamura, Takayuki Tanaka
Journal of Robotics and Mechatronics, 26, 1, 9, 14, Fuji Technology Press, 2014年
英語 - Pneumatically Driven Prehension Orthosis with Force Control Function
Shunji Moromugi, Takayuki Tanaka, Toshio Higashi, Maria Q. Feng, Takakazu Ishimatsu
Journal of Robotics and Mechatronics, 25, 6, 973, 982, 2013年12月20日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - 任意点で操作可能な多リンクパワーアシストシステムの操作点運動協調化制御
渋川文哉, 田中孝之
日本ロボット学会誌, 31, 9, 108, 943, The Robotics Society of Japan, 2013年11月, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌), We have proposed a Multi-portal Human Interface (M-HI) as an innovative human interface for power assist systems (PAS). The M-HI allows users to apply the operational force anywhere on the power assist system. Because of that, the effective workspace of the PAS is extended as their end-effecter can be controlled as a user desires. However, when users control the PAS on its intermediate joint, the control point motion is different from the end-effecter motion. This motion affects maneuverability of the PAS. In this paper, we consider the number of links and degrees of freedom on a multi-link manipulator. The relation between the control point motion and maneuverability is analyzed. The operational point motion harmonization (OPMH) is based on this relation. This method enables users to control the PAS with M-HI more accurately. - 障害者のリハや介護に役立つテクニカルエイドと環境整備 Assisted Products―スマートスーツ・ライト
田中孝之
J Clin Rehabil, 22, 9, 893, 899, 2013年09月, [招待有り]
日本語 - ロボットマニピュレータのコンプライアント接触による葡萄樹根元位置の検出
井川久, 田中孝之, 金子俊一, 多田達実, 鈴木慎一, 大村功
精密工学会誌, 79, 7, 651, 658, 公益社団法人 精密工学会, 2013年07月, [査読有り]
日本語, To remove weeds around a grape vine without damaging the stem, we propose a contact recognition technology in this paper. The developed technique can reliably determine the position of the vine's lower stem, which may be deformed under sufficient force and may be buried in the weeds. We have developed a new method to detect the position of grape stems as objects in which its deformation is considered. By calculating the deformation from the relations between the geometry and mechanics of manipulator's link postures before and after contact point detection, the position of the object can be determined with high accuracy. Because stem position detection commences after tactile recognition has been performed, any deformation of the object has already occurred. The effect of this initial deformation on the detection accuracy cannot be ignored. Therefore, position detection of object is divided into two operations : reducing the object deformation and detecting the object position. In this way, highly accurate recognition of its position is achieved. The paper continues by giving a detailed explanation of the proposed method. - 形状の異なるスコップを使用した6週間の雪かき作業は体力テスト結果に影響を及ぼすのか?
瀧澤一騎, 田中孝之, 吉成哲, 奈良博之, 柴田啓介, 山中正紀, 鈴木善人
日本生理人類学会誌, 18, 2, 27, 32, 2013年05月25日
日本語 - A Modeling of Cerebral Blood Flow Changes due to Head Motion for fNIRS
Kosuke Takahashi, Takayuki Tanaka, Hiroyuki Nara, Shun'ichi Kaneko, Masao Inoue, Shunji Shimizu, Satoru Kojima
INTERNATIONAL JOURNAL OF OPTOMECHATRONICS, 7, 2, 83, 95, 2013年04月
英語, 研究論文(学術雑誌) - Improving the Maneuverability of Power Assist Valves by Considering the Characteristics of Biarticular Muscles
Motoki Nakano, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
Journal of Robotics and Mechatronics, 25, 1, 145, 152, 2013年02月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Improving the Maneuverability of Power Assist Valves by Considering the Characteristics of Biarticular Muscles
Motoki Nakano, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
Journal of Robotics and Mechatronics, 25, 1, 145, 152, 2013年02月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - KI‐VPAモデルに基づくVibration Alert Interfaceの順応による振動感覚変化の補正方法
森友揮, 田中孝之, 金子俊一, 片桐祥雅
ヒューマンインタフェース学会論文誌(CD-ROM), 15, 1/4, 305, 312, ヒューマンインタフェース学会, 2013年02月, [査読有り]
日本語 - Vision-based displacement sensor for monitoring dynamic response using robust object search algorithm
Yoshio Fukuda, Maria Q. Feng, Yuto Narita, Shun'Ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
IEEE Sensors Journal, 13, 12, 4725, 4732, 2013年
英語, 研究論文(学術雑誌) - A proposal for a model of change of maximum isometric muscle force in step-changeworkload
Shota Ando, Takayuki Tanaka, Hiroyuki Nara, Kazuki Takizawa
Journal of Robotics and Mechatronics, 25, 6, 1050, 1059, Fuji Technology Press, 2013年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - A proposal for a model of change of maximum isometric muscle force in step-changeworkload
Shota Ando, Takayuki Tanaka, Hiroyuki Nara, Kazuki Takizawa
Journal of Robotics and Mechatronics, 25, 6, 1050, 1059, Fuji Technology Press, 2013年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Improvement of sensory stabilization and repeatability of vibration interface for distance presentation
Yuki Sampei, Takayuki Tanaka, Yuki Mori, Shun'Ichi Kaneko
Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 8027, 734, 743, 2013年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Editorial: Assistive Technology Based on ICT/IRT for Aged Society.
Takayuki Tanaka, Yasuhisa Hasegawa, Takanori Miyoshi, Shunji Shimizu, Tohru Ifukube
J. Robotics Mechatronics, 25, 6, 887, 887, 2013年
研究論文(学術雑誌) - Correction method based on KI-VPA model for changes in vibratory perception caused by adaptation
Yuki Mori, Takayuki Tanaka, Shun'Ichi Kaneko
Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 8016, 1, 107, 116, 2013年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Development on Smart Suit for Dairy Work Assistance
Hiroyuki Nara, Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka, Takayuki Yamagishi, Shotaroh Ogura
2013 35TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC), 2840, 2843, 2013年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - 形状の異なるスコップを使用した6週間の雪かき作業は体力テスト結果に影響を及ぼすのか?
瀧澤 一騎, 田中 孝之, 吉成 哲, 奈良 博之, 柴田 啓介, 山中 正紀, 鈴木 善人
日本生理人類学会誌, 18, 2, 87, 92, 日本生理人類学会, 2013年
日本語, We examined physical fitness adaptation after six weeks of snow shovelling using different types of shovels. Thirty-three subjects participated in this study and were divided two groups: normal shovel group and less-workload shovel (UD-shovel) group. Grip strength, vertical jump, 10 m obstacle walking, chair rising test, lactate threshold and body mass were measured before and after six weeks of snow shovelling. All measurements showed no significant differences between the groups. The chair rising test and ten meter obstacle walking were significantly at main effects. These values were higher in the after period than in the before period. But there were no significant differences at main effects in grip strength, vertical jump, lactate threshold and body mass. These results suggest that six weeks of snow shovelling may not affect upper body strength and aerobic capacity, but may affect lower body and muscle of trunk strength, power, agility, balance and coordination. These effects were not different if using normal shovels or UD-shovels. - Postural Stabilization by Trunk Tightening Force Generated by Passive Power-Assist Device
Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka, Hiroyuki Nara, Yoshihito Suzuki, Kazuki Takizawa, Masanori Yamanaka
2013 35TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC), 2836, 2839, 2013年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Humanoid Robot as an Evaluator of Assistive Devices
Kanako Miura, Eiichi Yoshida, Yoshiyuki Kobayashi, Yui Endo, Fumio Kanehioro, Keiko Homma, Isamu Kajitani, Yoshio Matsumoto, Takayuki Tanaka
2013 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA), 2013 Vol.1, 679, 685, 2013年
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - 雪かき作業時における筋力補助スーツ着用による軽労化効果の評価
瀧澤一騎, 田中孝之, 吉成哲, 柴田啓介, 鈴木善人
体力科学, 61, 6, 684, 684, (一社)日本体力医学会, 2012年12月01日
日本語 - Power-Assisted cart Control Method with Motor Torque Limiter based on Prediction of Torque Saturation
Norihiro Kobayashi, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kankeo
Journal of Energy & Power Engineering, 6, 8, 1349, 2012年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - モーションステレオ計測におけるカメラ振動に伴う対象物位置の信頼性
岡崎 伸哉, 田中 孝之, 金子 俊一, 高氏 秀則, 高地 伸夫, 山田 光晴
電気学会論文誌. D, 産業応用部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. D, A publication of Industry Applications Society, 132, 10, 942, 950, 一般社団法人 電気学会, 2012年10月01日
日本語, This study is aimed at developing a high-reliability motion stereo system through the consideration of camera vibration. In stereo measurement, we can approximate the distribution of measurement the error in images as a uniform distribution, and the distribution of the disparity error as a triangular distribution. Therefore, the parameters of the distributions are the mean value µ and the standard deviation σ, while the amplitude A and the frequency F are regarded as parameters of camera vibration. In our previous work, we constructed a model of the measurement error resulting from camera vibration. In this study, we define the existing probability of objects by using the measurement error model, and the reliability of object position. In addition, we verify the validity of the existing probability and reliability. - Vibration Alert Interface における振動周波数に対する振動感覚順応とそのモデル化
森 友揮, 田中 孝之, 金子 俊一, 片桐 祥雅
ヒューマンインタフェース学会論文誌, 14, 3, 293, 301, ヒューマンインタフェース学会, 2012年08月25日
日本語,This paper describes a method to model the change in vibratory perception due to the adaptation. In the vibration alert interface, user has to perceive the vibratory frequency correctly, however when the frequency was the same, the vibration perception was different if the frequency before change was different. Experimental results showed that the higher vibration frequency before the change is, the weaker vibration strength user perceives. In order to correct this difference of vibratory perception, we create a model to calculate the perception adaptation. Simulation result shows accuracy of this model.
- Power-Assisted cart Control Method with Motor Torque Limiter based on Prediction of Torque Saturation
Norihiro Kobayashi, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kankeo
Journal of Energy & Power Engineering, 6, 8, 1349, 2012年08月, [査読有り]
英語 - ファジィ回帰分析による視空間認識の分解能を考慮したパワーアシストシステムの操作力安定化
渋川 文哉, 田中 孝之, 金子 俊一
日本ロボット学会誌, 30, 4, 420, 427, 日本ロボット学会, 2012年05月15日
日本語, 研究論文(学術雑誌) - A Yank-based Variable Coefficient Method for a Low-Powered Semi-Active Power Assist System
Andre Rosendo, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
Journal of Robotics and Mechatronics, 24, 2, 291, 297, 2012年04月, [査読有り]
英語 - 葡萄園除草ロボットのための葡萄樹の視覚認識能力を考慮したロバスト触覚認識
井川 久, 田中 孝之, 金子 俊一
精密工学会誌, 78, 2, 160, 167, 精密工学会, 2012年02月
日本語, 研究論文(学術雑誌) - Vibration Alert Interfaceにおける振動周波数に対する振動感覚順応とそのモデル化
森友揮, 田中孝之, 金子俊一, 片桐祥雅
ヒューマンインタフェース学会論文誌(CD-ROM), 14, 1/4, 293, 301, 2012年02月, [査読有り]
日本語 - A Modeling of Cerebral Blood Flow Changes due to Head Motion for fNIRS
Kosuke Takahashi, Takayuki Tanaka, Hiroyuki Nara, Shun'ichi Kaneko, Masao Inoue, Shunji Shimizu, Satoru Kojima
2012 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON OPTOMECHATRONIC TECHNOLOGIES (ISOT), 7, 1/2, 83, 95, 2012年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Vibration Alert Interfaceにおける振動周波数に対する振動感覚順応とそのモデル化
森 友揮, 田中 孝之, 金子 俊一
ヒューマンインタフェース学会論文誌 The transactions of Human Interface Society, 14, 1, 293, 301, ヒューマンインタフェース学会, 2012年, [査読有り]
日本語 - 調教騎手用筋力補助装具スマートスーツ・ライトの開発 : 騎乗装具との一体化による装着感の向上と負担軽減効果の検証
日下 聖, 田中 孝之, 今村 由芽子
Hippophile, 0, 47, 27, 33, 日本ウマ科学会, 2012年01月
日本語 - A yank-based variable coefficient method for a low-powered semi-active power assist system
Andre Rosendo, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
Journal of Robotics and Mechatronics, 24, 2, 291, 297, Fuji Technology Press, 2012年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Analysis of Power Assist Effect during Skill Assist for Periodic Motions Under Use of Semi-active Assist Mechanisms
Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko, Hidekazu Kajiwara
2012 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS), 758, 763, 2012年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Improving the Maneuverability of Power Assist Valves by Compensation Considering of Posture
Motoki Nakano, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
2012 IEEE/ASME INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED INTELLIGENT MECHATRONICS (AIM), 1111, 1116, 2012年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Base Position Detection of Grape Stem Considering Its Displacement for Weeding Robot in Vineyards
Hisashi Igawa, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko, Tatsumi Tada, Shin'ichi Suzuki, Isao Ohmura
38TH ANNUAL CONFERENCE ON IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY (IECON 2012), 2567, 2572, 2012年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Motion-based design of elastic belts for passive assistive device using musculoskeletal model
Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka, Yoshihito Suzuki, Kazuki Takizawa, Masanori Yamanaka
2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, IEEE, 2011年12月
研究論文(国際会議プロシーディングス) - 形状の違うスコップによる6週間の雪かき作業が体力に及ぼす影響
瀧澤一騎, 田中孝之, 吉成哲, 奈良博之, 柴田啓介, 鈴木善人
体力科学, 60, 6, 797, 797, (一社)日本体力医学会, 2011年12月01日
日本語 - 雪かき運動による漸増負荷試験は全身持久力テストとして妥当か?
柴田啓介, 田中孝之, 瀧澤一騎, 吉成哲, 鈴木善人
体力科学, 60, 6, 765, 765, (一社)日本体力医学会, 2011年12月01日
日本語 - カメラ振動を考慮したステレオ計測誤差モデル
岡崎 伸哉, 田中 孝之, 金子 俊一, 高氏 秀則, 高地 伸夫, 山田 光晴
電気学会論文誌. D, 産業応用部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. D, A publication of Industry Applications Society, 131, 4, 522, 530, 一般社団法人 電気学会, 2011年04月01日
日本語, This study aims to establish an error model for a stereo measurement system by considering camera vibration. In stereo measurements, we can approximate the measurement error distribution in images as a uniform distribution. Therefore, the parameters of the measurement error distribution are the mean value µ and the standard deviation σ, while the amplitude A and the frequency F are regarded as the parameters of the camera vibration. In order to verify the relationships between the parameters of the measurement error distribution and those of the camera vibration, we performed an experiment using a vibration-testing system. The results of the experiment showed that the vibration did not affect µ. Moreover, we found a positive correlation between σ and A as well as a negative correlation betweenσ and F. Using these relationships, we estimated the parameters of the measurement error from the parameters of the camera vibration. - Motion-based-design of elastic material for passive assistive device using musculoskeletal model
Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka, Yoshihito Suzuki, Kazuki Takizawa, Masanori Yamanaka
Journal of Robotics and Mechatronics, 23, 6, 978, 990, Fuji Technology Press, 2011年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Design of vibration alert interface based on tactile adaptation model to vibration stimulation
Yuki Mori, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 6771, 1, 462, 469, 2011年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Skill assist and power assist for periodic motions by using semi-active assist mechanism with energy control
Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko, Hidekazu Kajiwara
2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2011, 2187, 2192, 2011年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Fundamental study on evaluation of KEIROKA(fatigue-reduction) technology in using UD shovel for removing snow by musculo-skeletal dynamics simulator
Hiroyuki Nara, Takayuki Tanaka, Yumeko Imamura, Satoshi Yoshinari, Yasuhiro Nakajima, Shun'ichi Kaneko
2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2011, 1579, 1584, IEEE, 2011年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - A design of the multi-portal human interface considering user's line of sight and controlling stability
Fumiya Shibukawa, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
2010 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, IEEE, 2010年12月, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス) - High-speed impedance matching based on muscle characteristic and its application for improving maneuverability of power assist valve
Motoki Nakano, Shunichi Kaneko, Takayuki Tanaka, Koichi Yamano
2010 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, IEEE, 2010年10月, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス) - Self-localization of a mobile robot on irregular ground using a laser range finder
Naohito Takasuka, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko, Tatsumi Tada, Shin'ichi Suzuki
2010 World Automation Congress, 1, 6, 2010年09月, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス) - A method of trajectory generation to vehicle robot under unknown environment
D. Nagahara, S. Takahashi, T. Tanaka, S. Kaneko
Proceedings of World Automation Congress, 2010年09月, [査読有り] - 把持力による皮膚変形を考慮した Vibration Alert Interface の振動強度設計
森 友揮, 田中 孝之, 金子 俊一
ヒューマンインタフェース学会論文誌, 12, 2, 103, 111, ヒューマンインタフェース学会, 2010年05月25日
日本語 - A novel semi-active assist system considering low-powered actuator limitations
Andre Rosendo, Takayuki Tanaka, Shuńichi Kaneko
2010 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2010, 1104, 1109, 2010年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Modeling stereo measurement error by considering camera vibration
Shin'ya Okazaki, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko, Hidenori Takauji, Nobuo Kochi, Mitsuharu Yamada
2010 International Symposium on Optomechatronic Technologies, ISOT 2010, 2010年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Control method for power-assist systems with energy regeneration system based on predicting operation
Norihiro Kobayashi, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
IECON 2010 - 36TH ANNUAL CONFERENCE ON IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY, 2010年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Vision-Based Displacement Sensor for Monitoring Dynamic Response Using Robust Object Search Algorithm
Yoshio Fukuda, Maria Feng, Yuto Narita, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
2010 IEEE SENSORS, 1928, 1931, 2010年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Assist Force Control of Smart Suit for Horse Trainers Considering Motion Synchronization
T. Kusaka, T. Tanaka, S. Kaneko, Y. Suzuki, M. Saito, H. Kajiwara
International Journal of Automation Technology, 3, 6, 723, 730, 2009年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Visual and tactual recognition of trunk of grape for weeding robot in vineyards
Hisashi Igawa, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko, Tatsumi Tada, Shin'ichi Suzuki
2009 35th Annual Conference of IEEE Industrial Electronics, IEEE, 2009年11月, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス) - Improving Maneuverability of Power-Assisted Valve for Fire Engines Based on Prediction of Valve Opening Time
Motoki Nakano, Takayuki Tanaka, Shun’ichi Kaneko, Koichi Yamano, Yoichiro Tsutsui
Journal of Robotics and Mechatronics, 21, 5, 628, 634, 2009年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Human Joint Motion Recognition Using Ultrasound Pulse Echo Based on Test Feature Classifier
Yoichiro Tsutsui, Takayuki Tanaka, Shun’ichi Kaneko, Yukinobu Sakata, Maria Q. Feng
Journal of Robotics and Mechatronics, 21, 5, 597, 606, 2009年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - 競走馬調教軽労化のための騎手用筋力補助装置の開発
田中 孝之, 齊藤 宗信, 鈴木 善人
デサントスポ-ツ科学, 30, 163, 171, 石本記念デサントスポ-ツ科学振興財団事務局, 2009年06月
日本語 - 欠陥種を考慮に入れた局所一貫性に基づく欠陥パタン照合法
浦野 貴裕, 金子 俊一, 高氏 秀則, 田中 孝之, 前田 俊二, 渋谷 久恵, 吉田 実
電気学会論文誌. C, 電子・情報・システム部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. C, A publication of Electronics, Information and System Society, 129, 5, 778, 785, 一般社団法人 電気学会, 2009年05月01日
日本語, A novel algorithm for rotational registration of dot-cloud data based on Local Consistency of Point Dispersion considering defect types (color LCPD) is proposed. In this approach, a new measurement of the local consistency of the distribution of the dot clouds in both data sets is developed, which can then be combined into a weighted-metric based on the importance of the defect types. This method is expected to be effective and robust in the registration of randomly distributed, inconsistent observations. It has been shown to converge to the true solution in a variety of cases involving both real and simulated data. - Robust Focusing using Orientation Code Matching
Yuan Li, Isao Ohmura, Hidenori Takauji, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
Electronic Letters on Computer Vision and Image Analysis, 7, 3, 101, 114, 2009年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Assist force control of smart suit for horse trainer considering motion synchronization and postural stabilization
Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko, Yoshihito Suzuki, Munenobu Saito, Shuji Seki, Naohisa Sakamoto, Hidekazu Kajiwara
ICCAS-SICE 2009 - ICROS-SICE International Joint Conference 2009, Proceedings, 770, 775, 2009年
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Multi-portal Human Interface
Fumiya Shibukawa, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
IECON: 2009 35TH ANNUAL CONFERENCE OF IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS, VOLS 1-6, 35th Vol.6, 4010, 4015, 2009年
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - 方向符号照合による農作業機のためのロバスト速度計測
中原 和哉, 高氏 秀則, 金子 俊一, 田中 孝之, 清水 将志, 宮下 行雄, 大村 功
電子情報通信学会論文誌. D, 情報・システム = The IEICE transactions on information and systems (Japanese edition), 91, 3, 793, 802, 一般社団法人電子情報通信学会, 2008年03月01日
日本語, 圃場での大きなスリップなどが避けられないスプレイヤ(散布機)やハーベスタ(収穫機)などの農作業機の実速度をロバストに計測するためのシステムを開発することを目的とする.従来のタコメータ形式の計測ではなく,地面の移動量を画像照合により間接的に測定する.その際,方向符号照合法に基づくことにより,天候不良,圃場の状態変動などの影響を排除したロバスト計測を実現した.試作システムを農耕用トラクタに搭載し,雨天や作業内容が異なる実圃場において速度計測実験を行うことにより有効性を検証した. - 重み付き投票処理によるテスト特徴法の性能改良
坂田 幸辰, 金子 俊一, 田中 孝之
電子情報通信学会論文誌. D, 情報・システム = The IEICE transactions on information and systems (Japanese edition), 91, 1, 89, 100, 一般社団法人電子情報通信学会, 2008年01月01日
日本語, 本論文では,ノンパラメトリックなパターン分類器として提案されたテスト特徴分類器(TFC)の識別性能の改良と,その実応用における可能性を検証することを目的とする.TFCでは,分類に有効な特徴量の組合せであるプライムテスト特徴(PTF)に投影された入力未知パターンに対して同時に最近傍法による識別を行い,それらの認識結果に基づく投票処理の集票スコアにより入力パターンを識別する.本手法では,PTFの特性に基づいた重み係数による重み付き投票処理を行う.これにより,各PTFの機能がより効果的に発揮され分類器の性能向上が期待できる.更に提案手法を逐次学習アルゴリズムへ拡張する.実データによる実験結果により本手法の有効性を確認した. - Robust self-matching based focus measure
Li Yuan, Hidenori Takauji, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka, Isao Ohmura
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 7266, 2008年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Object recognition based on relationship between camera vibration and measurement error on stereo measurement
Shin'ya Okazaki, Takayuki Tanaka, Syun'ichi Kaneko, Hidenori Takauji
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 7266, 2008年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - A blowing-based method of detecting trunk and estimating root position for weeding mobile robots
Fan Zhang, Akihiko Matsushita, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 7266, 2008年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Smart Suit: Soft Power Suit with Semi-active Assist Mechanism - Prototype for Supporting Waist and Knee Joint
Takayuki Tanaka, Yuta Satoh, Shun'ichi Kaneko, Yoshihito Suzuki, Naohisa Sakamoto, Shuji Seki
2008 INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL, AUTOMATION AND SYSTEMS, VOLS 1-4, 1707, +, 2008年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - 超音波エコーを用いた肘関節トルク・角度の同時推定
筒井洋一郎, 早瀬一彦, 田中孝之, 金子俊一, FENG Maria Q
精密工学会誌(CD-ROM), 73, 11, 1273, 1278, 2007年11月05日
日本語 - 局所一貫性による点群の回転照合法と欠陥パターン照合への応用
浦野 貴裕, 金子 俊一, 高氏 秀則, 田中 孝之, 前田 俊二, 渋谷 久恵, 吉田 実
電子情報通信学会論文誌. D, 情報・システム = The IEICE transactions on information and systems (Japanese edition), 90, 10, 2798, 2806, 一般社団法人電子情報通信学会, 2007年10月01日
日本語, 照合指標のない光学・磁気ディスクメディアのような回転媒体における新しいロバスト回転照合アルゴリズムLocal Consistency of Point Dispersion (LCPD)法を提案する.これは個々の点データ周りの局所的範囲における他点群データとの分布の一貫性を評価し,その局所的評価値は重みを設定して累積するアプローチに基づいている.提案手法の例外値に対するロバスト性について,点群データの分類に基づく定性的な考察を行っている.提案手法が例外値データの含有に対して,高いロバスト性を有し,しかも良好な収束性能を実現していることを,シミュレーション,及び実データに基づく実験によって示す. - 生体を透過した超音波による関節トルク・角度推定
筒井洋一郎, 田中孝之, 金子俊一, FENG Maria Q
精密工学会誌(CD-ROM), 73, 9, 1062, 1067, 2007年09月05日
日本語 - 方向符号差分ヒストグラムに基づくロバスト回転不変照合法
浦野 貴裕, 金子 俊一, 高氏 秀則, 田中 孝之
画像電子学会誌 = Imaging & Visual Computing The Journal of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan, 36, 4, 417, 425, 一般社団法人 画像電子学会, 2007年07月25日
日本語, 方向符号差分ヒストグラム(OCDH)に基づき回転不変かつ計算コストの低いロバストな画像照合法を提案する.画素近傍の明度変化の勾配から得られる方向符号は,ハイライトや陰影などの明度変動対して強いロバスト性を有する.画像上の2点から得られる方向符号の差分は,回転不変特徴を持ち,本手法では,そのヒストグラム(OCDH)を照合に利用する.高速な回転不変照合実現のため,照合の候補位置をOCDHにより推定し,推定された候補位置に対して画像間の回転角度推定,ならびに方向符号を用いた確認処理を行う. - Human joint movement recognition by using ultrasound echo based on test feature classifier
Yoichiro Tsutsui, Yukinobu Sakata, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko, Maria Q. Feng
2007 IEEE SENSORS, VOLS 1-3, 1205, 1208, 2007年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Visual guide power assist system to adapt operators' motion - art. no. 6719OH
Shunsuke Kawaai, Takayuki Tanaka, Shunichi Kaneko
OPTOMECHATRONIC SYSTEMS CONTROL III, 6719, OH719, OH719, 2007年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Vision based environment recognition for mobile robot in irregular ground
Shin'ya Okazaki, Takayuki Tanaka, Syun'ichi Kaneko, Akihiko Matsushita
2007 INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL, AUTOMATION AND SYSTEMS, VOLS 1-6, 1860, 1864, 2007年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Robust focusing by Orientation Code Matching
Yuan Li, Isao Ohmura, Hidenori Takauji, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-8, 749, +, 2007年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - 3D measurement of flexible objects by robust motion stereo
Y. Domae, H. Takauji, S. Kaneko, T. Tanaka, H. Okuda, M. Hashimoto
PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-8, 737, +, 2007年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - 3-dimensional measurement of cable configuration being based on feature tracking motion stereo
Yukiyasu Domae, Haruhisa Okuda, Hidenori Takauji, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
OPTOMECHATRONIC SYSTEMS CONTROL III, 6719, 2007年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Robust focusing by orientation code matching and its application to depth reconstruction
Yuan Li, Isao Ohmura, Hidenori Takauji, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
EIGHT INTERNATIONAL CONFERENCE ON QUALITY CONTROL BY ARTIFICIAL VISION, 6356, 2007年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Distortion and scale estimation for robust tag registration - art. no. 671804
Io Nakayama, Hidenori Takauji, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
OPTOMECHATRONIC COMPUTER-VISION SYSTEMS II, 6718, 71804, 71804, 2007年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Robot contest competition, an approach to venture mind education
Takashi Kawamura, Takayuki Tanaka
2007 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS, 83, +, 2007年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Matching-based focusing by Orientation Code Matching and depth reconstruction
Yuan Li, Hidenori Takauji, Shunichi Kaneko, Takayuki Tanaka, Isao Ohmura
OPTOMECHATRONIC COMPUTER-VISION SYSTEMS II, 6718, 2007年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - EMGセンサスーツのためのロバスト関節トルク推定と高速較正
鈴木 洋輔, 田中 孝之, フェン マリア Q., 諸麦 俊司
計測自動制御学会論文集, 42, 8, 982, 990, 計測自動制御学会, 2006年08月31日
日本語, 研究論文(学術雑誌) - 周期入力制御を用いた準受動的歩行ロボットの斜度・外乱に対するロバスト性
梅枝 真守, 梶原 秀一, 田中 孝之, 金子 俊一
計測自動制御学会論文集, 42, 8, 974, 981, 計測自動制御学会, 2006年08月31日
日本語 - 多角形マーカを用いたカメラ1台でのモーションキャプチャと人間の3次元動作計測
高橋 秀典, 田中 孝之, 金子 俊一
計測自動制御学会論文集, 42, 7, 719, 726, 計測自動制御学会, 2006年07月31日
日本語, 研究論文(学術雑誌) - 方向符号化密度に基づいたスケーラブル画像探索
高氏 秀則, 金子 俊一, 田中 孝之
精密工学会誌論文集 = Journal of the Japan Society for Precision Engineering Contributed Papers, 72, 4, 487, 493, 公益社団法人精密工学会, 2006年04月05日
日本語, This paper aims to propose a fast image searching method from environmental observation images even in the presence of scale changes. A new scheme has been proposed for extracting feature areas based on a robust image registration algorithm called Orientation code matching. Extracted areas are stored as template images and utilized in image searching. As the number of template images grows, the searching cost becomes a serious problem. Additionally, changes of viewing positions cause scale change of an image and matching failure. In our scheme, richness in features is important for feature area generation and the entropy is used to evaluate the variety of edge directions which are stable to scale change of the image. This characteristic contributes to limitation of searching area and reduction in calculation costs. Scaling factors are estimated by orientation code density which means the percentage of effective codes in fixed size areas. An estimated scaling factor is applied to matching a scale of template images to one of observation images. Some experiments are performed in order to compare computation time and verify effectiveness of estimated scaling factor using real scenes. - 走査型上限推定を用いた高効率2値テンプレートマッチングアルゴリズム
前 孝宏, 金子 俊一, 田中 孝之
精密工学会誌論文集 = Journal of the Japan Society for Precision Engineering Contributed Papers, 72, 4, 481, 486, 公益社団法人精密工学会, 2006年04月05日
日本語, An efficient algorithm for binary template matching is proposed. For efficient search, object images to be checked is divided into two regions: R-region and P-region. In R-region, an upper limit of correlation coefficients can be derived as an interval estimation based on mathematical analysis of correlations of the object image and a pivot image. In P-region, another interval estimation is formalized based on the number of white and black pixels in a template and the object image. By use of these interval estimations, a scanning-type upper limit estimation of correlation coefficients can be formalized for the efficient search algorithm. Experiments show the effectiveness and efficiency of the proposed search algorithm. - Autonomous and robust structuring of real environment by searching complex regions
Hidenori Takauji, Io Nakayama, Shunichi Kaneko, Takayuki Tanaka
International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences - ISPRS Archives, 36, International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, 2006年
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Extraction and tracking of orientation coded features being robust against illumination changes
Yukiyasu Domae, Hidenori Takauji, Henrik Stier, Shunichi Kaneko, Takayuki Tanaka
International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences - ISPRS Archives, 36, 2006年
研究論文(国際会議プロシーディングス) - A sensor to measure hardness of human tissue
Shunji Moromugi, Shinichi Kumano, Mitsuaki Ueda, Takakazu Ishimatsu, Maria Q. Feng, Takayuki Tanaka
2006 IEEE SENSORS, VOLS 1-3, 388, +, 2006年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Using orientation code matching for robustly sensing real velocity of agrimotors
Kazuya Nakahara, Hidenori Takauji, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka, Masashi Shimizu, Yukio Miyashita
OPTOMECHATRONIC SENSORS, INSTRUMENTATION, AND COMPUTER-VISION SYSTEMS, 6375, 2006年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Local retouching of degraded images by histogram-based similarity evaluation
Lin Fu, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
OPTOMECHATRONIC SENSORS, INSTRUMENTATION, AND COMPUTER-VISION SYSTEMS, 6375, 2006年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Expansion of Measuring Range of Binocular Stereovision System Based On Mono-MoCap
Hidenori Takahashi, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
OPTOMECHATRONIC SENSORS, INSTRUMENTATION, AND COMPUTER-VISION SYSTEMS, 6375, 2006年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Integral Ultrasonic Muscle Activity Sensor for Detecting Human Motion
T. Koyama, T. Tanaka, S. Kaneko, S. Moromugi, M.Q. Feng
2005 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, 2, 1669, 1674, IEEE, 2005年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Soft Sensor Suits as Man-Machine Interface for Wearable Power Amplifier
Y. Suzuki, S. Moromugi, T. Tanaka, S. Kaneko, M.Q. Feng
2005 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, 2, 1680, 1685, IEEE, 2005年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - 未知環境におけるロバストタギング
高氏 秀則, 金子 俊一, 田中 孝之
電気学会論文誌. C, 電子・情報・システム部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. C, A publication of Electronics, Information and System Society, 125, 6, 926, 934, 一般社団法人 電気学会, 2005年06月01日
日本語, This paper aims to propose a new scheme for robust tagging for landmark definition in unknown circumstance using some qualitative evaluations based on Orientation code representation and matching which has been proposed for robust image registration even in the presence of change in illumination and occlusion. Necessary characteristics for effective tags: richness, similarity, and uniqueness, are considered in order to design an algorithm for tag detection. These qualitative considerations can be utilized to design simple and robust algorithm for tag definition in combination with the robust image registration algorithm. - Duplex ultrasonic muscle activity sensor
Yoichiro Tsutsui, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko, Maria Q. Feng
Proceedings of IEEE Sensors, 2005, 310, 313, 2005年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Efficient template matching algorithm based on interval estimations on correlation
Takahiro Mae, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 6051, 2005年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Application of successive test feature classifier to dynamic recognition problems
Yukinobu Sakata, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 6051, 2005年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Joint torque and angle estimation by using ultrasonic muscle activity sensor
Yoichiro Tsutsui, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko, Maria Q. Feng
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 6049, 2005年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Self maintenance robot system using physical information learning for mobile robot with visual sensors
Naohiro Sekiguchi, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 6052, 2005年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Robust tracking based on orientation code matching under irregular conditions
Yukiyasu Domae, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 6051, 2005年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - A fast tag searching method based on orientation code entropy and density
Hidenori Takauji, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 6051, 2005年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Fast and robust rotation-invariant search by using orientation code difference histogram
Takahiro Urano, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 6051, 2005年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Motion capture for human motion measuring by using single camera with triangle markers
Hidenori Takahashi, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 6049, 2005年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Auto-calibration system, of EMG sensor suit
Yousuke Suzuki, Takayuki Tanaka, Maria Q. Feng
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 6049, 2005年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - MEMS and fiber optics sensor-based wearable interface for medical applications
Y Fukuda, T Tanaka, MQ Feng, T Ishimatsu
2005 IEEE SENSORS, VOLS 1 AND 2, 814, 817, 2005年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Learning of body sense and body image for mobile robot with visual sensors
N Sekiguchi, T Tanaka, S Kaneko
2005 IEEE/ASME INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED INTELLIGENT MECHATRONICS, VOLS 1 AND 2, 2005 Vol.2, 1269, 1274, 2005年
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Muscle Stiffness Sensor to Control Assisting Device for the Disabled
Shunji Moromugi, Yasuhiro Koujina, Seigo Ariki, Akira Okamoto, Takayuki Tanaka, Maria Q. Feng, Takakazu Ishimatsu
Journal of Artificial Life and Robotics, 8, 1, 42, 45, 2004年01月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Torque Estimation Using Ultrasonic Muscle Activity Sensor(Power Assist and Nursing 2,Session: TP1-C)
Tsutsui Yoichiro, Tanaka Takayuki, Suzuki Yosuke, Feng Maria Q.
The Abstracts of the international conference on advanced mechatronics : toward evolutionary fusion of IT and mechatronics : ICAM, 2004, 48, 48, 一般社団法人日本機械学会, 2004年
英語 - Smart power suit with variable stiffness mechanism
T Hayashi, T Tanaka, MQ Feng
RO-MAN 2004: 13TH IEEE INTERNATIONAL WORKSHOP ON ROBOT AND HUMAN INTERACTIVE COMMUNICATION, PROCEEDINGS, 637, 642, 2004年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Using orientation code matching for robust landmark definition and verification
H Takauji, S Kaneko, T Tanaka
MACHINE VISION AND ITS OPTOMECHATRONIC APPLICATIONS, 5603, 71, 80, 2004年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - 介護用装着型ヒューマンアシストロボットの開発とアシスト効果向上のための制御系設計 (特集「ウェアラブル・フルードアクチュエータの実現性」)
小山 猛, 田中 孝之
フルードパワーシステム, 34, 5, 128, 133, 日本フルードパワーシステム学会, 2003年09月
日本語 - Fibrous Optical Actuator Containing Photochromic Molecules
Takayuki Tanaka, Naoto Yamagishi, Ryujiro Mitsui, Takashi Kawamura
Journal of Robotics and Mechatronics, 15, 2, 172, 177, 2003年04月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Soft Power Suit for Knee Motion Assistance
S. Moromugi, Y. Koujina, S. Ariki, T. Tanaka, M. Q. Feng, T.Ishimatsu
International Journal of Human-friendly Welfare Robotic Systems, 4, 4, 13, 19, 2003年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Interaction among human, machine and patient with work state transition
T Koyama, T Tanaka, K Tanaka, MQ Feng
2003 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-3, PROCEEDINGS, 2362, 2367, 2003年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Ultrasonic sensor disk for detecting muscular force
T Tanaka, S Hori, R Yamaguchi, MQ Feng, S Moromugi
RO-MAN 2003: 12TH IEEE INTERNATIONAL WORKSHOP ON ROBOT AND HUMAN INTERACTIVE COMMUNICATION, PROCEEDINGS, 291, 295, 2003年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - 力触覚インタフェースにおける操作感の主観評価
金森 直希, 田中 孝之, 田中 一男
日本機械学会論文集. C編, 68, 669, 1467, 1473, 一般社団法人日本機械学会, 2002年05月25日
日本語, This paper addresses subjective evaluation for operating feeling in a haptic interface. The NASA-TLX method, which is mental workload index analysis, is employed to investigate operating feeling for various impedance parameters and task parameters. The result shows the existence of three patterns of human operation. The patterns correspond to viscosity-based operation, restoring force-based operation and inertia-based operation, respectively. We verify the existence of three patterns by analyzing force sensor data. Furthermore, the verification of three-pattern classification is also investigated by the semantic differential method and factor analysis. - Principle of Stable Running of An Unicycle Robot, Journal of Robotics and Mechatronics
Takayuki Tanaka, Hisanobu Suzuki, Kazuo Tanaka
Journal of Robotics and Mechatronics, 14, 1, 37, 45, 2002年02月, [査読有り] - Evaluation method of man-machine system based on muscular characteristic
Takeshi Koyama, Takayuki Tanaka, Kazuo Tanaka, Maria Q. Feng
Proceedings - IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication, 71, 76, 2002年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Rights to Intellectual Property on R&D Results Conducted at University
Kazuo Yamafuji, Takayuki Tanaka
Journal of Robotics and Mechatronics, 13, 1, 101, 106, 2001年, [査読有り] - New Biological Real-time Pattern Extraction Emulating Fly's Behavior
Takayuki Tanaka, Kazuo Yamafuji, Yasunori Yamazaki
Journal of Robotics and Mechatronics, 13, 1, 68, 73, 2001年, [査読有り] - Mechanical modeling and control of wearable nursing care robot
T Koyama, MQ Feng, T Tanaka
INTEGRATION OF ASSISTIVE TECHNOLOGY IN THE INFORMATION AGE, 9, 227, 234, 2001年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Principle of Cat-Turn Motion and Realization of Cat-Turning by a Robot with Vertebrate-Type Backbones Driven by Rubber Actuators
International Journal of Mechanics and Control, 1, 1, 19, 34, 2001年 - 介護用装着型ヒューマン・アシスト装置に関する研究(第1報,コンセプト,システム設計と実機の開発)
小山 猛, 山藤 和男, 田中 孝之
日本機械学会論文集. C編, 66, 651, 3679, 3684, 一般社団法人日本機械学会, 2000年11月25日
日本語, In order to care bed-bound and disabled people without charging both patients and nurses with physical and mental stress, we have developed a robotic prototype of a human-assisting system, called the Human-Assisting RObot (HARO). It is requested that patients enjoy their daily life and cares without giving physical and mental burdens to nursing people. There are two ways to care the patients. One is to conduct the cares by an intelligent robot autonomously, another is to be performed by a human-assisting system. Since we believe it is necessary to combine humman's cognitive capability and robot's power, we have developed a robotic prototype of a human-assisting system as a wearable power assisting system including human's intention, skill and cognition. In this paper, the concepts based on the practical experiences of care, system design, developed robot and the exprimental results are described. - Wearable Human Assisting Robot for Nursing Use
Takeshi Koyama, Maria Q. Feng, Takayuki Tanaka
Machine Intelligence and Robotic Control, 2, 4, 163, 168, 2000年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Development of a Robotic System Which Assists Unmanned Production Based on Cooperation between Off-line Robots and On-line Robots (3rd Report: Development of an off-line robot, autonomous navigation and detection of faulty workpieces in a vibrating par・・・
H.Z. Yang, K. Yamafuji, T. Tanaka, S. Moromugi
International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 16, 8, 582, 590, Springer-Verlag London Ltd., 2000年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - New biological real-time pattern extraction method emulating fly's behavior
Takayuki Tanaka, Kazuo Yamafuji
IECON Proceedings (Industrial Electronics Conference), 1, 1237, 1242, IEEE Computer Society, 2000年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Improvement of Maneuverability of the Man-Machine System for Wearable Nursing Robots
Satoki Morishita, Takayuki Tanaka, Kazuo Yamafuji, Naoki Kanamori
Journal of Robotics and Mechatronics, 11, 6, 461, 467, 1999年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - サービス用知能移動ロボットの開発(第3報, ハエの行動に倣った生物的実時間画像抽出法とハンドアイシステムへの応用)
田中 孝之, 大井 純司, 山藤 和男
日本機械学会論文集. C編, 65, 629, 146, 153, 一般社団法人日本機械学会, 1999年01月25日
日本語, We have developing an intelligent mobile robot for service use which can be utilized as a "secretary or helper robot" during the day and "security guard or maintenance including floor-cleaning robot" at night in office buildings. When the service robot works or moves autonomously in an enviromnent including human beings, it should be able to recognize its environment on real time. In this paper, new biological object extraction method is developed. In order to extract objects from a frame image taken by a camera, many Virtual Flies (VFs) scattered in the CRT display are utilized. An individual VF composed of 3×3 pixels can freely fly in the display. Fundamental object extraction method is to detect objects just like flies sensing foods and swarming around them. Methodology and experimental results together with its application of Hand-Eye system using a robot manipulator are described in detail. - サービス用知能移動ロボットの開発 (第2報, 視覚センサを用いた自己位置認識システム)
田中 孝之, 山藤 和男, 渡邊 浩樹, 片江 毅
日本機械学会論文集. C編, 64, 628, 4702, 4709, 一般社団法人日本機械学会, 1998年12月
日本語, We have developing an intelligent mobile robot for service use which can be utilized as a "secretary or helper robot" in day time and "security guard or maintenance including floor-cleaning robot" in night in office buildings. Since the service robot works or moves autonomously living together with human being in office environments, it must be able to recognize its absolute position and environment. In this paper, we proposed two types of self positioning method based on a visual sensor. One is the global self positioning (GSP) which is realized by recognition of a room number plate. The another is Iocal self positioning (LSP) in which the position is calculated by the relation between the robot and three lighting landmarks, such as two exit lamps and a fire hydrant lamp in corridors. Experimental results show that proposed methods are very effective in self positioning for the autonomous mobile robot. - Unattended Production Based on Cooperation between Offline and Online Robot
Journal of Robotics and Mechatronics, 10, 6, 538, 541, 1998年 - Soft computing algorithms for intelligent control of a mobile robot, Part 2: Path planning, navigation and technology operations
T. Tanaka, J. Ohwi, L.V. Litvintseva, K. Yamafuji, S.V. Ulyanov
Soft Computing, 1, 2, 99, 106, 1997年06月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Soft computing algorithms for intelligent control of a mobile robot, Part 1: Direct human-robot communications and managing system for cooperative control
T. Tanaka, J. Ohwi, L.V. Litvintseva, K. Yamafuji, S.V. Ulyanov
Soft Computing, 1, 2, 88, 98, 1997年06月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - サービス用知能移動ロボットの開発 (第1報,環境適応型自筆移動制御システム)
田中 孝之, 山藤 和男, 高橋 秀典
日本機械学会論文集. C編, 63, 605, 211, 218, 一般社団法人日本機械学会, 1997年01月25日
日本語, We have developed an intelligent mobile robot for service use, which can be utilized as a "secretary-or helper-robot" by daytime and "robot for security guard or maintenance including floor cleaning" by night in office buildings. An autonomous locomotion control system of this service robot is organized by four functions, i.e., path planning, recognition of absolute position, locomotion control and learning navigation controller. In this paper, in order to move more appropriately and smoothly in environments including human beings and obstacles, we have examined the learning function by means of fuzzy neural network which tunes up membership functions for fuzzy locomotion control. By this method, the intelligent robot can learn the moving area autonomously. Results obtained by computer simulation show that the proposed method is very useful for autonomous locomotion control of the intelligent robot. - Intelligent Control of a Mobile Robot for Service Use in Office Buildings and Its Soft Computing Algorithms
Takayuki Tanaka, Junji Ohwi, Ludmila V. Litvintseva, Kazuo Yamafuji, Sergei V. Ulyanov
Journal of Robotics and Mechatronics, 8, 6, 538, 554, 1996年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - A mobile robot for service use: Behaviour simulation system and intelligent control.
T Tanaka, J Ohwi, LV Litvintseva, K Yamafuji, SV Ulyanov, Kurawaki, I
IROS '97 - PROCEEDINGS OF THE 1997 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOT AND SYSTEMS: INNOVATIVE ROBOTICS FOR REAL-WORLD APPLICATIONS, VOLS 1-3, 366, 371, 1996年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Intelligent control of technology operations robot of service use with manipulator
T Tanaka, Y Kojima, J Ohwi, K Yamafuji, SV Ulyanov
RO-MAN '96 - 5TH IEEE INTERNATIONAL WORKSHOP ON ROBOT AND HUMAN COMMUNICATION, PROCEEDINGS, 170, 176, 1996年, [査読有り]
英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス) - Intelligent Control of Mobile Robot for Service Use
International Journal of Software and Systems, 3, 35, 43, 1996年 - Intelligent fuzzy motion control of mobile robot for service use
S.V. Ulyanov, K. Yamafuji, K. Miyagawa, T. Tanaka, T. Fukuda
Proceedings 1995 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. Human Robot Interaction and Cooperative Robots, IEEE Comput. Soc. Press, 1995年08月, [査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス)
その他活動・業績
- 部分ラグランジュ法に基づく簡易運動解析モデルの設計
郡司紘教, 日下聖, 田中孝之, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 56th, 2024年 - MRデバイスを利用した電磁波レーダ外壁検査結果の可視化
田畑郁弥, 田中孝之, 日下聖, 建設ロボットシンポジウム論文集(CD-ROM), 22nd, 2024年 - 電磁波レーダ外壁検査手法に基づくモデルベース解析を用いた信頼性の評価
北浦佳英奈, 田中孝之, 日下聖, 大野湧人, 堀居令奈, 本田匠, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2024, 2024年 - 部分ラグランジュ法を用いた多リンク系の運動伝播トルク解析
郡司紘教, 田中孝之, 日下聖, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 42nd, 2024年 - ネックバンド型センサユニットを用いた作業計測の一提案
日下聖, 田中孝之, 菱川祐也, 田中吉史, 白倉尚樹, 山野辺夏樹, RAMIREZ-ALPIZAR Ixchel Georgina, CORONADO Enrique, 堂前幸康, 産業衛生学雑誌, 66, 1, 2024年 - 「軽労化」の深耕 : 作業員の身体能力評価と安全意識改革、および労災リスク調査
田中 吉史, 田中 孝之, 土谷 圭央, 建設機械 / 建設機械編集委員会 編, 59, 6, 51, 60, 2023年06月
日本工業出版, 日本語 - 骨盤ベルトの締付力による腰部屈伸運動戦略の変容
田中孝之, 日下聖, 佐藤雅大, 田中吉史, 電気学会電子・情報・システム部門大会(Web), 2023, 2023年 - 腰部負担計測に基づくスライディングボードを活用した移乗介助方法の検討
土谷圭央, 岸村厚志, 田中孝之, 日下聖, 佐伯大輔, 飛田伊都子, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 41st, 2023年 - 介護作業識別のための状態遷移を考慮した要素動作分類
島田悠之介, 田中孝之, 迎田隆幸, 遠藤維, 多田充徳, 宮田なつき, 日下聖, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 41st, 2023年 - ネックバンド型ウェアラブルセンサを用いた作業負担推定-頸部位置に基づく機械学習と逆運動学を用いた体幹・下肢姿勢推定システム-
菱川祐也, 日下聖, 田中孝之, 田中吉史, 白倉尚樹, 山野辺夏樹, RAMIREZ-ALPIZAR Ixchel Georgina, CORONADO Enrique, 堂前幸康, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM), 24th, 2023年 - 残存機能を活用した新たな立ち座り動作支援機器の有効性検証
土谷圭央, 三上隼人, 田中孝之, 和田親宗, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 40th, 2022年 - 腰部負担可視化ウェアラブルシステムの開発と介護業界への活用
土谷圭央, 岸村厚志, 日下聖, 田中孝之, 地域ケアリング, 24, 9, 2022年 - 建設労働者の腰痛症に着目した身体能力と腰部負担の調査
土谷圭央, 早坂将太郎, 田中吉史, 田中孝之, 産業衛生学雑誌, 64, 1, 2022年 - FEMを用いたL5-L4椎間板形状による椎間板内圧力変化解析
藤田亘, 土谷圭央, 吉田道拓, 田中孝之, ロボティクスシンポジア予稿集, 27th, 2022年 - 3D SLIPモデルに基づく走行拡張のモデリング
北川雅基, 田中孝之, 村井昭彦, REN H., 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 53rd, 2021年 - SLIPモデルを用いた走行拡張シミュレータ構築のための基礎研究
北川雅基, 田中孝之, 村井昭彦, 村井昭彦, バイオメカニズム学術講演会予稿集, 42nd (CD-ROM), 2021年 - アクティブコルセットの可変締付力制御則の個人適合による腰部負担軽減効果の向上と考察
吉田道拓, 田中孝之, 土谷圭央, 金子勇斗, ロボティクスシンポジア予稿集, 26th (CD-ROM), 2021年 - 骨盤底筋群活動と運動イメージの関係
板橋陽子, 島谷康司, 田中孝之, 母性衛生, 62, 3, 2021年 - 拡張SLIPモデルに基づく体幹・骨盤回旋運動補助による走行アシストの評価
橋本光太郎, 田中孝之, REN Hongyuan, 村井昭彦, 村井昭彦, ロボティクスシンポジア予稿集, 25th, 2020年 - グランドチャレンジ3競技
村井昭彦, 田中孝之, 栗田雄一, 南澤孝太, 持丸正明, バイオメカニズム学術講演会予稿集, 41st, 2020年 - 腰部物理モデル開発のための前後屈姿勢X線画像による負担解析
藤田 亘, 土谷 圭央, 田中 孝之, 吉田 道拓, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2020, 0, 1P2, F14, 2020年Low back pain is a serious problem in Japan, so analysis of lumber load is needed. The conventional analysis method is an invasive analysis, and a non-invasive and safe analysis method is required. The purpose of this study is to make a physical model of L4-L5 vertebral body from radiographs and to estimate the lumbar load from the model. Five X-ray images of the upper body angle, standing postures, and backward bending were taken for each subject, and a three-dimensional model of the L4-L5 vertebral body was created. FEM analysis was performed using the model created, and the load acting on the intervertebral disc during the photographed postures ware measured. The results were evaluated for each of the four subjects to measure individual differences. Based on these results, we approached the lumbar load analysis using a physical model, which is the goal of this study.
, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 腰部負担軽減のためのアクティブコルセット
田中 孝之, 吉田 道拓, 金子 勇斗, 土谷 圭央, 産業衛生学雑誌, 61, 5, 243, 243, 2019年09月, [査読有り]
(公社)日本産業衛生学会, 日本語 - スライディングボードを活用したchair sitting positionによる移乗介助方法の検討
岸村 厚志, 土谷 圭央, 田中 孝之, 佐伯 大輔, 飛田 伊都子, 日本作業療法学会抄録集, 53回, PL, 1D06, 2019年09月, [査読有り]
(一社)日本作業療法士協会, 日本語 - 自己位置推定誤差を考慮した作業履歴に基づく作業認識
勝長達平, 田中孝之, 新妻実保子, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集(CD-ROM), 24th, 2019年 - 作業改善と軽労化のための身体負担の可視化技術
田中 孝之, 日下 聖, 土谷 圭央, 宮島 沙織, 泉 博之, 産業衛生学雑誌, 60, 3, 82, 83, 2018年05月, [査読有り]
(公社)日本産業衛生学会, 日本語 - アクティブコルセットの締め付け力による関節剛性への影響
吉田 道拓, 田中 孝之, 日下 聖, 土谷 圭央, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2018, 2P1-L18, 2018年
This research developed assist equipment that changes the tightening force depending on low back burden. The final aim of this research is to develop the control system to tighten optimally. This paper aims to reveal the response of the human body to the tightening. The low back burden is defined as the compression force on the intervertebrae disk. The first half of this paper verifies the effect of the tightening on pelvis. In the verification about the posture of anteflexion, the low back burden decreased in two subjects among three. Also about the motion of lifting up, all of three subjects was reduced the low back burden. In the second half, the influence on joint stiffness by tighteing was shown for four subjects. By the experiment to identify the inpedance, the increase of elasticity on joints was shown about the one of the subjects., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 腰部負担の見える化技術
土谷 圭央, 日下 聖, 田中 孝之, 吉田 道拓, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2018, 2P2-M14, 2018年
Anteflexion motion is absolutely necessary when we spend daily life which we carry, snow shoveling, farm work, etc. Because it can be expected to explore the cause of low back pain, it is necessary to measure the lumbar load noninvasively taking lumbosacral alignment and external load into consideration. In this research, we develop a wearable sensor system for estimating the lumbar load., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 骨盤底筋活動解析のための筋骨格モデルの形状個別適合
若生 知宏, 田中 孝之, 島谷 康司, 栗田 雄一, 飯田 忠行, 精密工学会学術講演会講演論文集, 2018, 0, 688, 689, 2018年腹圧性尿失禁は女性の典型的なQOL疾患である.予防には骨盤底筋(PFM)の強化が有効であるが,筋活動に個人差が大きく,それを考慮したトレーニングが望まれる.骨盤アライメントはこの個人差の一因となるため,計測する必要がある.現在はレントゲン計測が主流だが,被爆などの問題がある.本研究では,これを解決するため,歩行動作から骨盤アライメントを推定する方法を提案する.推定の結果,残差を2[deg]程度に抑えることができた.
, 公益社団法人 精密工学会, 日本語 - 巻頭言:特集号「分野横断化・社会実装を促進するシステムインテグレーション」について
川端 邦明, 田中 孝之, 栗田 雄一, 島 圭介, 和田 一義, 計測自動制御学会論文集, 54, 1, 1, 1, 2018年
公益社団法人 計測自動制御学会, 日本語 - 歩行動作分析に基づく体幹・骨盤運動補助による歩行アシスト装置の開発
橋本光太郎, 田中孝之, 日下聖, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM), 18th, ROMBUNNO.3D2‐10, 2017年12月20日
日本語 - 姿勢コードを用いた作業認識支援手法
宮島沙織, 下山慧, 田中孝之, 泉博之, 宮田なつき, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM), 18th, ROMBUNNO.3D2‐09, 2017年12月20日
日本語 - FEM解析による腰部負担推定のための腰部簡易筋骨格モデルの最適化
秋本 晴馬, 土谷 圭央, 田中 孝之, 日下 聖, 今村 由芽子, バイオメカニズム学術講演会予稿集, 38回, 85, 88, 2017年11月
バイオメカニズム学会, 日本語 - アシストウェア制御のためのウェーブレット分散特徴量を用いた動作・負担予測
日下聖, 岡本仁志, 吉田道拓, 田中孝之, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 35th, ROMBUNNO.3G1‐01, 2017年09月11日
日本語 - 日常生活動作での個別筋力トレーニングのための骨盤筋骨格モデルの設計
若生知宏, 田中孝之, 島谷康司, 土谷圭央, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 35th, ROMBUNNO.1D2‐03, 2017年09月11日
日本語 - 作業中における負担感と作業動作の同時計測
宮島沙織, 田中孝之, 泉博之, 宮田なつき, 多田充徳, 持丸正明, 産業保健人間工学研究, 19, Supplement, 39‐42, 2017年09月04日
日本語 - マイクロ波多層走査法によるコンクリート内空隙検出
田中孝之, 川瀧翔太郎, 土井暁, 内田茂, FENG Maria Q, 建設ロボットシンポジウム論文集(CD-ROM), 17th, ROMBUNNO.O4‐5, 2017年08月28日
日本語 - 身体負担計測を目的とする簡易インソール型足底反力センサの試作
吉田道拓, 土谷圭央, 田中孝之, 日下聖, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2017, ROMBUNNO.2P2‐K02, K02, 2017年05月09日In recent years, the necessity of measuring the physical stress is increasing. The reaction force that the legs receive from the floor is useful information for estimating the physical stress. But measurement equipment for reaction force cannot be carried in most cases. It is difficult to measure at the environment that human act. Furthermore, that equipment is expensive, and measurement involves several constraints. We prototype a sensor which is low cost and can measure the reaction force even in any environment.
, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 歩行時体幹回旋補助装置のための拡張型Hybrid振動子を用いた歩行アシストの一提案
相津琢磨, 橋本光太郎, 日下聖, 田中孝之, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2017, ROMBUNNO.1P1‐L11, L11, 2017年05月09日In recently years, aging society with fewer children are major problem, and it is required that the elderly are independent in order to enhance the quality of life. There are many researches on walking assist suit from this background. Walking is exercise including not only lower body but also upper body movement, but most of these are suits to assist the lower body. Therefore, the purpose of study is to develop walking assist suit focusing on trunk rotation. The control method adopted periodic input control which is effective for periodic motion. And, the Hybrid oscillator is extended,it is possible to change the motion in case of rotating direction switching. In this paper, we describe the design method of the trunk rotation assist device, confirm system effect from experiment. As the result, this system need to consider left and right legs.
, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - X線画像解析に基づく腰部3次元動作と腰仙椎アライメントとの関係
土谷圭央, 日下聖, 田中孝之, 松尾祥和, 小田まこと, 笹木工, 神島保, 山中正紀, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2017, ROMBUNNO.2P2‐J06, J06, 2017年05月09日Anteflexion motion is absolutely necessary when we spend daily life which we carry, snow shoveling, farm work, etc. This study aims to develop of wearable sensor system, and propose an estimation method of lumbosacral alignment and lumbar load caused by changes in posture. Lumbar motion have anteflexion,rotation motion and lateral bending. However, it thing don't know that relationship between the upper body attitude angle and the attitude angle of the vertebral body in rotation motion and lateral bending. We construct that estimation method of rotation angle and lateral bending angle in the vertebral body.
, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - Motion-tracking skill assist and power assist for sinusoidal motions with a semi-active assist mechanism using energy control
KUSAKA Takashi, TANAKA Takayuki, KAJIWARA Hidekazu, ROBOMECH Journal (Web), 4, Jan, 4:2 (WEB ONLY), 2017年01月
英語 - 四元数相補フィルタを用いた複数種センサによる腰部表皮形状の3次元計測
日下 聖, 土谷 圭央, 田中 孝之, バイオメカニズム学術講演会予稿集, 37回, 157, 160, 2016年11月, [査読有り]
バイオメカニズム学会, 日本語 - 装着型アシストツールのアシスト力に関する考察 (産業保健人間工学会第21回大会 Practice and its theory : 回帰と進化)
泉 博之, 田中 孝之, 産業保健人間工学研究 = Journal of ergonomics in occupational safety and health, 18, 22, 24, 2016年09月
産業保健人間工学会, 日本語 - デジタルヒューマンモデルを用いた作業負担推定のための体表面形状解析に基づく慣性センサ最適配置
宮島沙織, 田中孝之, 宮田なつき, 多田充徳, 持丸正明, ロボティクスシンポジア予稿集, 21st, 350, 355, 2016年03月17日
日本語 - ウェアラブル腰部負荷センサの開発と介護施設作業管理への応用
日下聖, 土谷圭央, 田中孝之, 松尾祥和, 電気学会制御研究会資料, CT-16, 6-16, 33, 34, 2016年01月23日
日本語 - 筋硬さセンサを用いた前屈動作における手先荷重推定法
土谷 圭央, 日下 聖, 田中 孝之, 松尾 祥和, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2016, 1P1-12b2, 2016年
This study aims to develop of wearable sensor system, and propose an estimation method of lumbosacral alignment and lumbar load caused by changes in posture. Need to use the hand load for lumbar load estimation. Therefore, the hand load estimation method is developed by using muscle hardness sensor. By using this method, the hand load can be estimated with enough accuracy., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 感覚運動機能を向上させるアシストスーツ:SEnS:-第四報:腹腔鏡外科医師向けスーツの試作-
栗田 雄一, 小池 祐輝, 田中 孝之, 辻 敏夫, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2016, 0, 1A1, 02b4, 2016年We have developed the Sensorimotor Enhancing Suit (SEnS) and revealed that the SEnS can unload the load of one's upper limb and then improve the force perception capability. In this study, we develop a new version of SEnS for a laparoscopic surgery. The SEnS for the laparoscopic surgery was designed to unload the muscle effort around one's shoulder, and it also helps to maintain the appropriate posture for the surgery. We measured smoothness of motions during forceps manipulations when wearing the SEnS. The experimental results show that the SEnS can improve the smoothness of motions.
, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - マイクロ波非破壊検査によるコンクリート内空隙検出の基礎研究
川瀧翔太郎, 田中孝之, 土井暁, 内田茂, FENG Maria Q, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 48th, 79, 80, 2016年
日本語 - セミアクティブ筋力トレーニングスーツの負荷制御系設計
中野直樹, 田中孝之, 野村英史, 神山慶人, 渡部靖之, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 48th, 57, 60, 2016年
日本語 - ウェアラブルセンサシステムを用いた腰部負荷推定のための腰仙部寸法校正法
土谷圭央, 日下聖, 田中孝之, 松尾祥和, 小田まこと, 笹木工, 神島保, 山中正紀, 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM), 2015, ROMBUNNO.SS18-5(O1-2), 2015年11月18日
日本語 - 感覚運動機能を向上させるウェアラブルスーツ:SEnS―第三報:関節位置覚に対する影響―
栗田雄一, 佐藤純平, 辻敏夫, 田中孝之, 篠原稔, 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM), 2015, ROMBUNNO.SS13-1, 2015年11月18日
日本語 - パワーアシストは労働力不足の救世主になるか 動力なしで,ゴムの力を利用した軽労化スーツ「スマートスーツ」
田中孝之, 建設機械, 51, 10, 17, 20, 2015年10月01日
日本工業出版, 日本語 - 簡易動作計測に基づくスマートスーツの軽労化効果の見積もり
田中孝之, 宮島沙織, 今村由芽子, 建設ロボットシンポジウム論文集(CD-ROM), 15th, ROMBUNNO.P2-15, 2015年09月07日
日本語 - セミアクティブ負荷制御機構をもつ微小重力下筋力トレーニングスーツ
田中孝之, 中野直樹, 野村英史, 神山慶人, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 33rd, ROMBUNNO.2C1-04, 2015年09月03日
日本語 - 感覚運動機能を向上させるウェアラブルスーツ:SEnS―第二報:両腕の補助が可能なスーツの開発―
栗田雄一, 小池祐輝, 田中孝之, 辻敏夫, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 33rd, ROMBUNNO.2A2-04, 2015年09月03日
日本語 - 引き込みを利用した振動周波数推定とパラメータ最適化による適応的周期入力制御
日下聖, 田中孝之, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 33rd, ROMBUNNO.1I3-08, 2015年09月03日
日本語 - 漁業用軽労化支援スーツの改良―2 改良型スーツの評価試験
高橋秀行, 田中孝之, 今村由芽子, 前田大輔, 吉成哲, 江森浩司, 鈴木善人, 日本水産工学会学術講演会講演論文集, 2015, 117, 118, 2015年05月29日
日本水産工学会, 日本語 - 漁業用軽労化支援スーツの改良―1 新たな腰部支持機構を搭載したスーツの試作
高橋秀行, 田中孝之, 今村由芽子, 前田大輔, 吉成哲, 江森浩司, 鈴木善人, 日本水産工学会学術講演会講演論文集, 2015, 113, 116, 2015年05月29日
日本水産工学会, 日本語 - 2A1-N06 ロボコンプロデュース2014
田中 孝之, 河村 隆, 大竹 博, 小山 猛, 村上 弘記, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2015, "2A1, N06(1)"-"2A1-N06(3)", 2015年05月17日
This paper describes the robot contest produce competition and its purpose on creativity education. In this competition, participants plan an original robot contest for children including the rule book, the field, the robots for demonstration and the promotion video. Then, they present the robot contest as the trial management. This competition aims to promote their creativity, especially the problem-raising ability and the problem segmentation ability, and presentation ability too. The robot contest produce competition 2014 is also reported as an embodiment., 一般社団法人日本機械学会, 日本語 - 1A1-K02 組み込みシステムのための残差補正法による逆正接関数の高速計算
日下 聖, 田中 孝之, 梶原 秀一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2015, "1A1, K02(1)"-"1A1-K02(4)", 2015年05月17日
The paper proposes a technique to create a low-cost approximate function for calculation of a large-cost functions in embedded systems. The fast-calculations of arctangent(atan2), sine and cosine functions were developed as its application. The developed atan2 function is 20x faster and 1/3 RAM usage than the standard math library., 一般社団法人日本機械学会, 日本語 - 1P1-X05 椎体変位を考慮した筋骨格モデルによる腰椎負荷推定 : 立位静止時における椎体重心間距離の解析
今村 由芽子, 田中 孝之, 日下 聖, 土谷 圭央, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2015, "1P1, X05(1)"-"1P1-X05(2)", 2015年05月17日
In this study, we propose an estimation model of the lumbar load which is a factor of lumbar disorders. Proposed method uses musculoskeletal model that has elastic elements between the vertebral bodies, and simulates the intervertebral disk pressure and the displacement of the vertebral bodies simultaneously. This paper reports on the comparison with the experimental value of the displacement of the vertebral body in static conditions., 一般社団法人日本機械学会, 日本語 - 1P1-W05 慣性センサを用いた動作計測に基づくアシスト器具の補助効果シミュレーション
宮島 沙織, 田中 孝之, 今村 由芽子, 日下 聖, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2015, "1P1, W05(1)"-"1P1-W05(3)", 2015年05月17日
This research aims to estimate effect of assist device in real work field. First, Human motion is measured by 6-axis motion tracking devise that combines a 3-axis accelerometer and a 3-axis gyroscope placed on shank, thigh and back. Next, lumbar joint torque and assisting effect of Smart Suit Lite in the motion are estimated by interactive musculoskeletal simulation. Conventional method to estimate joint torque is using full body motion data measured by optical motion capturing system. But in this research, joint torque can be estimated by only 3 angles of links which is body, thigh and lower leg. Usability of proposal method is verified by the field experiment. As the result of the experiment, workload was evaluated and assistive effect of Smart Suit Lite was estimated by measured motion., 一般社団法人日本機械学会, 日本語 - 1P1-X04 ウェアラブル腰部負荷推定システムのための腰仙部寸法校正法
土谷 圭央, 日下 聖, 田中 孝之, 松尾 祥和, 小田 まこと, 笹木 工, 神島 保, 山中 正紀, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2015, "1P1, X04(1)"-"1P1-X04(4)", 2015年05月17日
This study is aimed to developed of wearable sensor system, and propose an estimation method of lumbosacral alignment and lumbar load caused by changes in posture. Obtains the lumbosacral size from the X-ray image, the lumbosacral size calibration method is developed using the body surface area and height. Using these method, and confirm lumbosacral alignment estimation accuracy and the lumbar load estimation accuracy., 一般社団法人日本機械学会, 日本語 - 動作解析に基づく人-ロボットの機能の対応付けによる生産ライン設計支援手法の一提案
若杉素秋, 田中孝之, 堂前幸康, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2015, 2015年 - F113002 軽労化ツール : スマートスーツ
田中 孝之, 年次大会, 2015, 0, _F113002, 1-_F113002-5, 2015年
KEIROKA[○!R] assistive system is assistive technology which can reduce fatigue or load of human workers and also can keep their physical performance. In this paper, the author describes the concept of KEIROKA assistive system and Smart Suit [○!R] as a concrete example of KEIROKA system. The assistive mechanism of Smart Suit and its design based on information and robot technology (IRT), biomechanics and ergonomics will be mentioned. Usage examples of Smart Suit will be also shown. The application of IRT on KEIROKA assistive system and its future prospects will be remarked., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - G1500303 頭部形状と骨格構造を考慮した上向き作業軽労化ネックサポータの評価
青山 慎一郎, 田中 孝之, 年次大会, 2015, 0, _G1500303, -_G1500303-, 2015年
Today in construction work, some workers have to do looking-upward works. Looking-upward work for many hours and many times make fatigue on their neck. In addition, the fatigue also affects the daily life as well as work. Therefore we develop neck-supporter for looking-upward work to reduce fatigue. In the conventional research, the fatigue on neck is reduces 40% by wearing neck-supporter. Current research issue is that assist effect is different from the physique of the neck-supporter's wearer. To solve this problem, we design 4 links statics model to assist their neck ideally considering wearer's physique. As a result of verification of position validity, this model was able to correctly estimate back of the head position. We simulated the assist ratio by using 3-pattern initial attitude degrees. The result was that initial attitude degrees greatly affect assist ratio. Future tasks are looking-upward work experiment to wear neck-supporter and compare the result of experiment to the simulation., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - G1500302 筋力トレーニング用スマートスーツにおけるセミアクティブ型負荷制御の安定化
中野 直樹, 田中 孝之, 今村 由芽子, 野村 英史, 今井 茂, 神山 慶人, 早稲田 真平, 年次大会, 2015, 0, _G1500302, -_G1500302-, 2015年
Astronauts are using huge special machines in order to maintain physical function under the zero-gravity. This research aims to develop the wearable training device to do muscle training under the zero-gravity instead of them. First, we designed motor-unit system and its sensing device to control. Next, we developed Semi-Active Load Control Mechanism to use a PD feedback control method with this device at a constant force. We made an experiment to evaluate the control method, that the force point was moved by hand at a constant speed. But the output force had an unstable vibration component because of discontinuous law and human control. So we designed FIR digital filter and new control method to reduce unstable vibration. By using these methods, we showed the effectiveness through the evaluation experiment., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 微小重力下におけるセミアクティブトレーニングシステムの研究開発
野村英史, 神山慶人, 田中孝之, 中野直樹, 宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM), 59th, ROMBUNNO.2E14, 2015年
日本語 - 複数慣性センサを用いた動作計測に基づく作業負担評価手法のフィールド実験
宮島沙織, 田中孝之, 今村由芽子, 日下聖, 若杉素秋, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 47th, 1, 2, 2015年
日本語 - 動作解析に基づく人‐ロボットの機能の対応付けによる生産ライン設計支援手法の一提案
若杉素秋, 田中孝之, 堂前幸康, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 47th, 11, 14, 2015年
In this research, the way to support to design automated production line by making a correlation between human working and robot's based on analyzing of human motion was developed. It was seen assembling works as the combination of simple motions of work. The motion of work was became segmented by measuring acceleration and angular speed data and acknowledging motions of simple works and transient states them by using Support Vector Machine(SVM).The working within segmented motions was extracted by using Self-Organizing Maps (SOM) and made correlation between human workings and robot's functions. By the medium of them, the basis of the system to derive robot's features for automated production line was developed., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 作業負担評価のためのウェアラブル腰部負荷推定システム (産業保健人間工学会 第19回大会 産業保健を推進するための力 : 超高齢社会日本を支えるために何が必要か?) -- (一般口演)
土谷 圭央, 田中 孝之, 日下 聖, 産業保健人間工学研究 = Journal of ergonomics in occupational safety and health, 16, 0, 68, 71, 2014年11月
産業保健人間工学会, 日本語 - 労働支援のための軽労化アシスト技術「スマートスーツ」とその評価 (産業保健人間工学会 第19回大会 産業保健を推進するための力 : 超高齢社会日本を支えるために何が必要か?) -- (シンポジウム)
田中 孝之, 今村 由芽子, 宮島 沙織, 産業保健人間工学研究 = Journal of ergonomics in occupational safety and health, 16, 0, 15, 18, 2014年11月
産業保健人間工学会, 日本語 - 感覚運動機能を向上させるウェアラブルスーツSEnSの評価
佐藤純平, 田中孝之, 篠原稔, 辻敏夫, 栗田雄一, 日本バーチャルリアリティ学会大会論文集(CD-ROM), 19th, ROMBUNNO.12D-3, 2014年09月17日
日本語 - Effect of Joint Parameters Identification of Humanoid Robot on Evaluation of Assistive Devices
AYUSAWA Ko, YOSHIDA Eiichi, IMAMURA Yumeko, TANAKA Takayuki, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 32nd, ROMBUNNO.1A3-03, 2014年09月04日
英語 - 感覚運動機能を向上させるウェアラブルスーツ:SEnS
栗田雄一, 佐藤純平, 田中孝之, 篠原稔, 辻敏夫, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 32nd, ROMBUNNO.2Q2-04, 2014年09月04日
日本語 - かつお釣漁業の漁獲物陸揚げ作業における軽労化支援スーツの効果について―1.漁業用軽労化支援スーツの試作
高橋秀行, 渡辺一俊, 田中孝之, 中島康成, 鈴木善人, 日本水産工学会学術講演会講演論文集, 2014, 165, 166, 2014年05月31日
日本語 - かつお釣漁業の漁獲物陸揚げ作業における軽労化支援スーツの効果について―2.漁業用軽労化支援スーツの評価試験
高橋秀行, 田中孝之, 中島康成, 鈴木善人, 日本水産工学会学術講演会講演論文集, 2014, 167, 168, 2014年05月31日
日本語 - 2A2-F08 作業姿勢に適応した酪農作業用スマートスーツの開発(ユニバーサルデザインとロボメカ)
奈良 博之, 田中 孝之, 日下 聖, 玉井 伸幸, 若杉 素秋, 山岸 孝幸, 小倉 庄太郎, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2014, "2A2, F08(1)"-"2A2-F08(3)", 2014年05月24日
Our purpose in this study is to achieve an independent life and a social involvement for the elderly using KEIROKA Technology(fatigue-reduction) which makes it possible to improve the quality of chores and occupations by removing excessive strain and tiredness. The authors have developed power assist suits named "smart suit". The authors have evaluated the effect that the purpose of dairy work assistance, to measure EMG of the worker, compared to the potential of the surface of the non-wearing and wearing "smart suit"., 一般社団法人日本機械学会, 日本語 - 3A1-S05 ヒューマノイドロボットによるパッシブ筋力補助装置スマートスーツ・ライトの効果検証(ウェアラブルロボティクス)
今村 由芽子, 田中 孝之, 吉田 英一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2014, "3A1, S05(1)"-"3A1-S05(2)", 2014年05月24日
We are developing a passive power assist supporter called Smart Suit Lite. Smart Suit Lite reduces lumbar load by utilizing the elastic force of elastic belts. In this research, we performed basic experiment that evaluates effect of reduction in joint torque by using humanoid robot HRP-4C. The humanoid robot has high reproducibility of the motion, and its joint torques are able to be measured easily. In the result of the experiment, we observed a clear decrease of the lumbar torque when wearing the device during lifting motion. Furthermore, because the correlation were found between the decrement of torque, assist force and joint angle, it was confirmed that the assist mechanism of Smart Suit Lite are realized as designed in terms of joint torques., 一般社団法人日本機械学会, 日本語 - 3A1-S03 複数加速度・曲率センサを用いた腰椎2 次元形状推定のためのセンサシステム(ウェアラブルロボティクス)
土谷 圭央, 松尾 祥和, 田中 孝之, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2014, "3A1, S03(1)"-"3A1-S03(4)", 2014年05月24日
Anteflexion motion is absolutely necessary when we spend daily life which we carry, snow shoveling, farm work, etc. However, many people have lumbar pain because of anteflexion motion that causes a lumbar disk burden due to changing lumbar shape. For this reason, purpose of this study is make a motion measuring system that can estimate lumbar shape from measuring lumbar skin shape which is change when lumbar shape is change., 一般社団法人日本機械学会, 日本語 - 3A1-S02 宇宙空間での筋力トレーニング用スマートスーツのためのセミアクティブ型負荷制御機構設計(ウェアラブルロボティクス)
中野 直樹, 田中 孝之, 今村 由芽子, 川田 憲一, 今井 茂, 野村 英史, 山村 侑平, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2014, "3A1, S02(1)"-"3A1-S02(3)", 2014年05月24日
Astronauts are struggling against decrease of physical function, such as muscle atrophy because of long space flight and its weightlessness. Thus today, they are using huge special machines in order to maintain physical function.This research aims to develop wearable training device to do muscle training under the zero-gravity. First, we measured Electromyograph and analysed the muscle activities during conventional barbell training.Next, we developed a simulation model to estimate the muscle activity level which varies with both motion position and and weight load. Using this model, we propose Semi-Active Load Control Mechanism, that enables to give similar training effect to conventional barbell training., 一般社団法人日本機械学会, 日本語 - 3P2-E06 Velocity calibration by analog information presentation using vibration alert interface(Haptic Interface)
LAI Zhantao, TANAKA Takayuki, SAMPEI Yuki, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2014, "3P2, E06(1)"-"3P2-E06(3)", 2014年05月24日
This paper introduces a handy haptic device which informs users about analog information by different vibration. Human's subjective recognition to same stimulus varies from different external condition, so vibration alert interface is effective for information calibration by pulsing different vibration signals. Above all, the author explains the main function, internal components and working environment of Vibration Alert Interface. After, the author supposes a mathematical model to describe relationship between vibrotactile perception and interval period according to associated equations. Then author conducts a series of experiments and verify those assumptions and discover some other property of effective elements of interval period., 一般社団法人日本機械学会, 英語 - 1P1-R06 ロボコンプロデュース2013(ロボカップ・ロボットコンテスト)
田中 孝之, 河村 隆, 大竹 博, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2014, "1P1, R06(1)"-"1P1-R06(3)", 2014年05月24日
This paper describes the robot contest produce competition and its purpose on creativity education. In this competition, participants plan an original robot contest for children including the rule book, the field, the robots for demonstration and the promotion video. Then, they present the robot contest as the trial management. This competition aims to promote their creativity, especially the problem-raising ability and the problem segmentation ability, and presentation ability too. The robot contest produce competition 2013 is also reported as an embodiment., 一般社団法人日本機械学会, 日本語 - スマートスーツ・ライトの締付力による体幹安定化効果の動作解析とモデル化
今村由芽子, 田中孝之, 鈴木善人, 瀧澤一騎, 山中正紀, ロボティクスシンポジア予稿集, 19th, 134, 139, 2014年03月13日
日本語 - 筋負担軽減と動作矯正を考慮したセミアクティブアシスト機構の制御パラメータ設計
日下聖, 田中孝之, 金子俊一, 梶原秀一, ロボティクスシンポジア予稿集, 19th, 239, 244, 2014年03月13日
日本語 - NEDOの助成で実用化された最新福祉用具紹介 第13回 介護労働の負担と疲労を軽減する「軽労化スーツ」の実用化開発
田中孝之, 地域ケアリング, 16, 1, 52, 55, 2014年01月12日
北隆館, 日本語 - 3A1-S04 複合弾性材S-FRPを用いた軽労化スーツ(ウェアラブルロボティクス)
田中 孝之, 今村 由芽子, 吉成 哲, 高橋 秀行, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2014, 0, _3A1, S04_1-_3A1-S04_3, 2014年
This paper describes an innovative passive element for assistive device and its application. S-FRP is an elastic composite consisting of FRP and rubber. S-FRP provides restoring force in 3 dimension. A prototype of S-FRP and its basic characteristics are shown. Moreover, a prototype of KEIROKA-assistive suit using S-FRP for supporting back bend motion is developed. The authors show experimental results that the prototype suit can reduce 20% of muscular activations in back bending and stretching motions., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 3P1-H05 力知覚機能を向上させるウェアラブルスーツ(筋骨格モデリング)
佐藤 純平, 田中 孝之, 篠原 稔, 辻 敏夫, 栗田 雄一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2014, 0, _3P1, H05_1-_3P1-H05_3, 2014年
In this study, we examined (1) weight discrimination capability of human subjects with different muscle load, and (2) sensorimotor capability of human subjects when using a muscle assistive equipment. According to previous studies, humans can sense the intensity of external stimulus more accurately when voluntary muscle activation is less. We developed a three-dimensional musculoskeletal model based on an upper extremity model, and calculated the muscle activity required to keep a posture. We also conducted human experiments and revealed that the weight discrimination capability improves as voluntary muscle activation is less. Based on the experimental results, we developed a muscle assistive equipment that unloads the weight of one's upper limb and evaluated the improvement in the sensorimotor capability when using the equipment. The results show that assisting the muscle load is effective to improve the sensorimotor performance., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 複数周波数成分を有する周期運動のスキルアシストのための拡張型周期入力制御の開発
吉藤拓土, 田中孝之, 日下聖, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 46th, 147, 151, 2014年
日本語 - Vibration Alert Interfaceを用いた運転支援のための距離感覚アシスト
三瓶佑希, 田中孝之, 森友揮, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 46th, 87, 90, 2014年
日本語 - 醸造用ぶどう園向け除草作業支援ロボットの開発
鈴木慎一, 多田達実, 三田村智行, 浦池隆文, 大村功, 白旗雅樹, 内田哲嗣, 金子俊一, 田中孝之, 桑原純一, 高松正志, 北海道立総合研究機構工業試験場報告, 313, 1, 11, 2014年
日本語 - ステレオビジョンセンサを用いたぶどう園向け除草ロボットの開発
大村功, 三田村智行, 浦池隆文, 鈴木慎一, 多田達実, 金子俊一, 田中孝之, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 46th, 109, 110, 2014年
日本語 - アシスト技術評価のための腰部作業負担感覚モデルの作成
高橋紘介, 田中孝之, 奈良博之, 今村由芽子, 金子俊一, 吉田英一, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 46th, 29, 32, 2014年
日本語 - 介護作業用スマートスーツ・ライトによる体幹安定化効果の動作解析 (福祉情報工学)
今村 由芽子, 田中 孝之, 鈴木 善人, 瀧澤 一騎, 山中 正紀, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 113, 195, 11, 14, 2013年08月29日
我々は弾性材を用いた小型軽量なパワーアシスト装具"スマートスーツ・ライト"を開発している.スマートスーツ・ライトは弾性力を姿勢復元力として利用する筋力補助効果と,コルセットのような体幹安定化効果の2つの補助効果を持つ.コルセット等の骨盤周りへ圧力をかける装具は体幹の剛性を増加させ腰部負荷を軽減すると言われているが,その効果の直接計測は困難でありパワーアシスト装置への積極的な活用はなされていない.本研究では体幹安定化効果の力学モデル構築と補助装具設計への応用を目標とする.本報では力学モデル構築のための基礎実験として腰部締付力による姿勢安定性向上の評価実験について報告する., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語 - エネルギ制御による複数周波数成分を持つ周期運動に対するスキルアシスト (福祉情報工学)
吉藤 拓土, 田中 孝之, 日下 聖, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 113, 195, 21, 26, 2013年08月29日
我々は弾性材とアクチュエータによって構成されるセミアクティブアシスト機構を開発し,この機構と周期入力制御を用いたエネルギ制御を行うことで,人間の行う単一周波数による周期運動に対して追従性の向上を行うスキルアシスト効果を確認してきた.本研究では複数の周波数成分を有する運動に対して,周波数に着目した引きこみを行うことで運動補助を可能とする拡張型周期入力制御を提案する.また,セミアクティブアシスト機構を搭載した実験装置を用いて,拡張型周期入力制御を用いたスキルアシストによる運動改善効果を検証する., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語 - 特別講演 軽労化アシストシステムと情報ロボット技術のチャレンジ (福祉情報工学)
田中 孝之, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 113, 195, 37, 39, 2013年08月29日
軽労化[○!R]アシストシステムとは,人が主体の作業において,人の作業形態を可能な限り維持し,短期的にはその労力や疲労を軽減し,長期的には人の身体能力を持続させるアシスト技術である.本講演では,軽労化アシストシステムの具体例としてスマートスーツ[○!R]を紹介する.さらに,情報ロボット技術の活用術と,アシスト技術の設計,開発,評価におけるその展望について講演する., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語 - スマートスーツの補助力最適化のための動作計測と認識 (福祉情報工学)
若杉 素秋, 田中 孝之, 奈良 博之, 日下 聖, 金子 俊一, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 113, 195, 77, 81, 2013年08月29日
本研究は,スマートスーツの補助力最適化を行うための,動作計測と認識を目的とするものである.今までのスマートスーツでは,フレキシブルゴニオメータを用いて計測された腰部の曲げ角度のみをもとに補助力を出力していた.しかし,この手法では装着者の動作を正確に把握することができない.そこで,複数の加速度・角速度センサを用い腰・膝・足首の三か所の曲げ角を計測することで,より正確な動作計測・認識を行う.さらに今回,背骨の関節を考慮した新たな身体リンクモデルを用いた動作計測を提案する., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語 - 動作認識を用いた酪農作業用スマートスーツの補助力制御
奈良 博之, 田中 孝之, 日下 聖, 若杉 素秋, 山岸 孝幸, 小倉 庄太郎, 電子情報通信学会技術研究報告. WIT, 福祉情報工学, 113, 195, 83, 84, 2013年08月22日
我々は,高齢者の過度の負担や疲労を取り除くことで作業や仕事の質を高めることが可能である「軽労化技術」を高齢者に適用することで,自立生活と社会参加を実現することを目指している.本研究においては,軽労化を目的として新たに開発した「スマートスーツ」を用い,酪農作業補助を目的とした評価実験を実施するために酪農作業者に協力して頂き,作業者の表面筋電位を計測した.そして,スマートスーツの着用時と非着用時の表面筋電位を比較することで効果を評価した。, 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語 - 2P1-C07 姿勢推定による酪農作業用スマートスーツのための補助力最適化と実フィールド試験(福祉ロボティクス・メカトロニクス(3))
奈良 博之, 田中 孝之, 日下 聖, 山岸 孝幸, 小倉 庄太郎, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2013, "2P1, C07(1)"-"2P1-C07(2)", 2013年05月22日
Our purpose in this study is to achieve an independent life and a social involvement for the elderly using KEIROKA Technology(fatigue-reduction) which makes it possible to improve the quality of chores and occupations by removing excessive strain and tiredness. The authors have developed power assist suits named "smart suit". The authors have evaluated the effect that the purpose of dairy work assistance, to measure EMG of the worker, compared to the potential of the surface of the non-wearing and wearing "smart suit"., 一般社団法人日本機械学会, 日本語 - 1P1-R12 Investigations of impressions and needs for "KEIROKA technology" in Denmark(Wearable Robotics)
Shibukawa Fumiya, Takai Hisamitsu, Matumoto Tokuko, Imamura Yumeko, Tanaka Takayuki, Suzuki Yoshito, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2013, "1P1, R12(1)"-"1P1-R12(3)", 2013年05月22日
KEIROKA technology to reduce workers fatigues have been proposed. Denmark is one of the best welfare countries. The investigations were conducted to obtain the impressions to "Smart Suit Lite for care givers" from the worker in Denmark. This report shows the results of interviews and questionnaires at hospital, research institute and welfare center. In this investigation, existence of care workers who has back pain in Denmark is confirmed. The needs of prevention to the back pain and KEIROKA technology are also found in Denmark care work field., 一般社団法人日本機械学会, 英語 - 広域徐草に向けた自律型除草ロボットの軌道生成法
野田祥希, 高橋悟, 田中孝之, 川端邦明, 電気学会次世代産業システム研究会資料, IIS-13, 7-22, 27, 32, 2013年03月08日
日本語 - 2P1-A05 ヒューマノイドを用いたアシスト機器支援効果の定量的評価(ヒューマノイド)
吉田 英一, 三浦 郁奈子, 小林 吉之, 遠藤 維, 金広 文男, 本間 敬子, 梶谷 勇, 松本 吉央, 田中 孝之, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2013, 0, _2P1, A05_1-_2P1-A05_4, 2013年
We presented a new application of humanoid robots as an evaluator of assistive devices, to reduce the burden of tests with human subjects. Taking the supportive wear "Smart Suit" designed to relieve the load at lower back as an example, we have conducted pilot experiments by using the humanoid robot HRP-4C. We showed the basic feasibility of this application as we observed a clear decrease of the torque at the torso joint with the wear., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1P1-G02 筋力補助スーツを用いた長期農作業が身体機能に及ぼす影響(ユニバーサルデザインとロボメカ)
吉成 哲, 田中 孝之, 瀧澤 一騎, 奈良 博之, 鈴木 善人, 前田 大輔, 中島 康博, 桑野 晃希, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2013, 0, _1P1, G02_1-_1P1-G02_2, 2013年
Many assistive technologies to reduce work load have been proposed. However, the effects of these technologies are not sufficiently verified from a long-term standpoint. In this study, we tried to evaluate the influence of long-term farm work using a passive power assist suit on the physical function by daily measurement of physical fitness., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A2-E03 Vibration Alert Interfaceの振動感覚と距離感覚に及ぼすオプティカルフローの影響(ハプティックインタフェース(2))
三瓶 佑希, 田中 孝之, 森 友揮, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2013, 0, _1A2, E03_1-_1A2-E03_3, 2013年
We've developed a vibration alert interface (VAI), provides some information through changing its vibration pattern. In our previous studies, we designed the VAI and its vibration pattern to provide analog-like information to users such as distance to obstacles. To recognize the precise information, users need to perceive the vibration pattern correctly. However, various disturbances often impede it. We thought that the change of movement speed would have affected the recognition of the depth perception via the vibratory stimulation. In this paper, we experimentally show the relationship between the vibration sense and the depth perception. Further, we'll propose a vibration presentation model for mainly drivers in order to correct the perception gap due to the application and the surroundings of the VAI. We'll evaluate the proposed model through carrying out the experiments., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2A1-H05 持ち上げ動作におけるスマートスーツ・ライトの効果と腰部負担感覚のモデル化(感覚・運動・計測(1))
高橋 紘介, 田中 孝之, 奈良 博之, 金子 俊一, 吉田 英一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2013, 0, _2A1, H05_1-_2A1-H05_4, 2013年
In Japan which low birthrate and aging goes ahead through, technology is needed for facilitating the activities of elderly persons as well as their caregivers. Wearable assist devices, such as the Smart Suit Lite (SSL), are effective for this purpose. It is important to evaluate such devices from not only physical, but also from psychophysical perspectives. Experiments involving lifting a heavy object with and without SSL were conducted, and SSL was evaluated psychophysically. The muscle activity was measured by surface electromyography. The psychophysiological evaluation was conducted by using the Visual Analogue Scale. The reductions in load of 22.01% for muscles and 19.74% for the sense of lumbar load were confirmed. This report proposes the human load sense model based on the sense of weight and the amount of muscular activation. This model is expected to find application in humanoid robots for robust evaluation of power assist devices., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P1-C03 スマートスーツ・ライトの締付力による体幹安定化効果の評価(福祉ロボティクス・メカトロニクス(3))
今村 由芽子, 田中 孝之, 奈良 博之, 鈴木 善人, 瀧澤 一騎, 山中 正紀, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2013, 0, _2P1, C03_1-_2P1-C03_4, 2013年
A passive power-assist supporter called Smart Suit Lite, which is a compact and lightweight power-assist device that utilizes the restoring force of elastic belts, has been developed. The design method to optimize the Smart Suit Lite for particular motions has been constructed. It uses the musculoskeletal dynamics simulator and an extended musculoskeletal model which has skin segments for analyzing assist force. In this paper, two basic experiments were performed to evaluate the postural stabilities for constructing a mechanical model of the trunk stabilization effect of the Smart Suit Lite. As a result of the experiments, it is confirmed that the standard deviation of the lumbar angle decreased by 32.1% on average in wearers with low stability., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2A1-F08 セミアクティブアシスト機構による周期運動のスキルアシストとパワーアシスト : 補助力位相差制御によるインピーダンス調整効果の解析(人間機械協調)
日下 聖, 田中 孝之, 金子 俊一, 梶原 秀一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2013, 0, _2A1, F08_1-_2A1-F08_4, 2013年
We have developed semi-active assist mechanisms and their control method. The semi-active assist mechanism uses the restoring force of elastic materials as an assist force, and the mechanism can control the restoring force by adjusting the equilibrium point of the elastic materials by using an actuator. The control method for sinusoidal motions were developed for power assist and skill assist in previous study. The power assist means to decrease operator's load, and the skill assist means to correct operator's motion. The method was realized both assist by only using the phase difference of forces between the operator and the assist device. In this paper, we analysed the effects of the phase difference for the power assist and the skill assist from viewpoint of impedance control., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 高齢社会での社会参加支援のための軽労化技術の研究開発と評価システムの構築
田中孝之, 山岸孝幸, 奈良博之, 吉成哲, 瀧澤一騎, 山中正紀, 鈴木善人, 清水俊治, 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会講演論文集(CD-ROM), 2013, ROMBUNNO.SP2-1-5, 4, 2013年
(一社)ライフサポート学会, 日本語 - 大型構造物の無標識振動解析のためのロバスト画像計測法に関する研究
王天航, 松下昭彦, 田中孝之, 金子俊一, 福田芳雄, FENG M. Q, 画像センシングシンポジウム講演論文集(CD-ROM), 19th, ROMBUNNO.IS3-17, 2013年
日本語 - ロバスト画像照合に基づく大型建造物の同時多点振動計測
王天航, 福田芳雄, 田中孝之, 金子俊一, 松下昭彦, FENG M.Q, ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集(CD-ROM), 2013, ROMBUNNO.IS2-D8, 2013年
日本語 - 140 スマートスーツおよびスマートスーツライトによる競走馬調教騎手の筋負担軽減(生体負荷の変化と軽減)
日下 聖, 田中 孝之, 齊藤 宗信, 鈴木 善人, シンポジウム: スポーツ・アンド・ヒューマン・ダイナミクス講演論文集, 2013, 0, _140, 1_-_140-6_, 2013年
The authors have developed the smart suit and the smart suit lite as an assist suit for fatigue reduction. The smart suit has elastic materials and actuators. The elastic materials are sources of assisting force and the actuator can control the assist force by adjusting the length of the elastic materials. On the other hand, the smart suit lite has only elastic materials like supporters. In this study, we apply the smart suit and the smart suit lite to racehorse trainers because their work accompanied by a large burden. In the results, we confirmed large effect of fatigue reduction through field experiments., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 日本ロボット学会第30回記念学術講演会
田中 孝之, 日本ロボット学会誌, 30, 10, 1048, 1049, 2012年12月15日
The Robotics Society of Japan, 日本語 - 上腕挙上作業用アシストスーツのためのストレッチFRPアクチュエータの開発
松本浩輔, 田中孝之, 金子俊一, 奈良博之, 吉成哲, 前田大輔, 鈴木善人, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 44th, 102, 103, 2012年
日本語 - 1A1-E02 Vibration Alert Interface利用時における感覚再現性向上のための相対振動感覚提示法(ハプティックインタフェース)
三瓶 佑希, 田中 孝之, 森 友揮, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2012, 0, _1A1, E02_1-_1A1-E02_4, 2012年
This research has developed the User Interface, called Vibration Alert Interface (VAI), which presents information by the difference in the frequencies of vibration. Much of conventional vibration presentation equipment warned the user by on and off change of vibration, however, VAI is to change a frequency of shown vibration, and its degree as well as warning of just danger can be even shown. But actually, it's studied that the vibration sensing ability isn't fixed because of disturbance, for example, the user's state. To reduce these influence, a system with reproducibility is requested, therefore it has been studied variously so far. Accordingly, this paper contrived the method to suppress dispersion of vibration sensation from the different angle, presentation method of vibration. It's stated that the experiment, which investigates reproducibility of vibration sensation, was made using the Relative Vibration Sense Presentation Method, and that this presentation method improved repeatability., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A1-M05 振動感覚順応を考慮したVibration Alert Interfaceの振動呈示方法(ユニバーサルデザインとロボメカ)
森 友揮, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2012, 0, _1A1, M05_1-_1A1-M05_3, 2012年
This paper describes change in vibratory perception due to an adaptation, its modeling and correction method. Vibration alert interface is a vibration display device which conveys information such as distance and degree of risk using difference of vibration frequency and temporal pattern. In the vibration alert interface, user needs to perceive the vibratory frequency correctly, however vibration perception after the change was changed by the frequency before the change when the vibration frequency changes. To correct this change in vibratory perception, vibration perception model was constructed. It was able to correct the change in vibratory perception due to the adaptation using correction frequency calculated by proposed adaptation model., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2A2-C05 fNIRSデータにおける頭部姿勢変化による脳血流変化の推定(感覚・運動・計測(2))
高橋 紘介, 田中 孝之, 奈良 博之, 金子 俊一, 小島 悟, 井上 正雄, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2012, 0, _2A2, C05_1-_2A2-C05_4, 2012年
To evaluate KEIROKA technology by the brain activity, investigation of cerebral blood flow due to brain activity is conducted by using functional near-infrared spectroscopy (fNIRS). However, it is difficult to measure the brain activity using fNIRS during exercise because cerebral blood flow changes due to head motion not to neural activity. The head motion component is an obstacle to measure the brain activity. This research tried to estimate the head motion component by using 3D Motion Capture. And the head motion component was estimated by the pitch angle. The author also tried to subtract the head motion component from fNIRS data during exercise. The way to remove will be shown., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 葡萄園除草に向けた車両型移動ロボットの軌道制御手法
野田祥希, 髙橋悟, 田中孝之, 金子俊一, 数理科学会論文集, 2011年10月, [査読有り] - 葡萄園雑草除去のための車両型ロボット制御手法
野田祥希, 髙橋悟, 田中孝之, 金子俊一, 平成23年度電気学会産業応用部門大会講演論文集, 2011年09月 - 車両型除草ロボットのためのナビゲーション手法
野田祥希, 髙橋悟, 田中孝之, 金子俊一, 第30回数理科学講演会講演論文集, pp. 81-82, 2011年08月 - 高所腕上げ作業用スマートスーツのためのストレッチFRPアクチュエータの開発
松本浩輔, 田中孝之, 金子俊一, 奈良博之, 吉成哲, 前田大輔, 鈴木善人, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 43rd, 63, 64, 2011年
日本語 - 3Sアシスト:軽労化技術のコンセプト
田中孝之, 吉成哲, 瀧澤一騎, 奈良博之, 鈴木善人, 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会講演論文集(CD-ROM), 2011, ROMBUNNO.162, 2011年
日本語 - 筋骨格動力学シミュレーターを用いた除雪作業用UDスコップ使用時の身体的負担評価
奈良博之, 田中孝之, 今村由芽子, 吉成哲, 中島康博, 金子俊一, 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会講演論文集(CD-ROM), 2011, ROMBUNNO.219, 2011年
日本語 - 2A1-E07 筋骨格モデルに基づく介護用スマートスーツ・ライトの開発と実フィールド評価(ウェアラブルロボティクス)
今村 由芽子, 田中 孝之, 金子 俊一, 山中 正紀, 瀧澤 一騎, 堀田 大介, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2011, 0, _2A1, E07_1-_2A1-E07_4, 2011年
We are developing a passive power assist supporter "Smart Suit Light". The smart suit light is a compact and lightweight power assist device utilizing elastomeric force of elastic materials. We constructed Motion-based-assist method to design the smart suit light for particular motions. Moreover, we developed an extended musculoskeletal model which has skin segments for analyzing assist force. In this paper, we deal with care motions as target movement. From three-dimensional motion data and the extended musculoskeletal model, we analyzed human muscle forces and assist forces. Then we designed arrangement and property of the elastic materials based on Motion-based-assist method. Furthermore, its assist effect was verified by basic experiments., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P2-O05 腰部形状と上半身重心位置計測に基づく腰部負荷推定センサスーツ(感覚・運動・計測)
保科 大樹, 田中 孝之, 金子 俊一, 奈良 博之, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2011, 0, _2P2, O05_1-_2P2-O05_4, 2011年
A lot of person has lumbar pain, and in addition to that, a lot of operation that have heavy burden with bend forward exists when daily life and specifically working. Then, we pay attention to lumbar burden when various work was done, and made the system that estimate lumbar burden in present study., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - J102053 軽労化スコップを用いた長期除雪作業による身体機能への影響評価([J10205]ライフサポート(5))
吉成 哲, 田中 孝之, 瀧澤 一騎, 奈良 博之, 鈴木 善人, 中島 康博, 年次大会, 2011, 0, _J102053, 1-_J102053-2, 2011年
Snow shoveling is generally considered to be undesirable type of exercise from the reasons of requirement of higher cardiovascular function. The upper body takes the deep flexion posture by the snow-lifting work, and load concentrates on a spinal column and the back. To overcome the posture load, a modified handle was designed. This handle has S-shape curvature to allow a person to assume an upright standing posture while snow shoveling. In this way, various techniques for labor assistance are suggested, but the evaluation is not performed very much when they use it continuously. The purpose of the study is to evaluate the relationships between change of the stamina and physical strength such as muscular strength or the power from the comparison of shovel handle shape. The physical strength of the subjects was measured before and after intervention of the 6-week daily snow-shoveling work and performed a multiple regression analysis, but the handle shape did not affect the result., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 葡萄畑除草ロボットのための軌道生成手法
石上大祐, 髙橋悟, 高須賀直一, 田中孝之, 第53回自動制御連合講演会論文集, pp. 1073-1074, 2010年11月 - 進化するモーションキャプチャ 動作計測に基づいた筋力補助装置・装具の設計
田中孝之, 映像情報Medical, 42, 8, 734-739,674, 733, 2010年07月, [招待有り]
産業開発機構, 日本語 - うちの製品に使いたい,有ればいいな?と思えるマテリアル スマートスーツ,軽労化技術に有ればいいなと思える,マテリアルとは?
田中孝之, 月刊Material Stage, 10, 4, 11, 15, 2010年07月, [招待有り]
技術情報協会, 日本語 - 1A1-F25 Design of controller for a Semi-Active Assist Mechanism considering Low-Powered Actuator Limitation
Rosendo Andre, Nakano Motoki, Tanaka Takayuki, Kaneko Shun'ichi, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, "1A1, F25(1)"-"1A1-F25(4)", 2010年
The purpose of this work is to design a system capable of easily lifting heavy weights through a direct interface between the user and the system itself, receiving signals from the user and using a low-powered actuator connected to a spring to amplify its power, defining the so called Semi-active system. Varying the system weight from 5 to 15 kg it's possible to observe the system's behavior during the Visual Tracking Experiment through different assisting ratios. Simulations are performed using as input a sinusoidal force from the user and results are obtained, effectively reducing the user's fatigue and respecting the actuators limitation using the proposed control method. In the future, this kind of Power Assisting System can be remotely implanted in suits to effectively aid nurses, firefighters, industrial workers and also space missions., 一般社団法人日本機械学会, 英語 - 1A1-B03 葡萄園除草ロボットのための葡萄樹の視触覚認識能力の向上
井川 久, 田中 孝之, 金子 俊一, 多田 達実, 鈴木 慎一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, 0, _1A1, B03_1-_1A1-B03_4, 2010年
Due to the vastness of the vineyards in Hokkaido, it is very hard for its workers to eradicate weeds. In order to solve this problem, we aim to develop a weeding robot with a multi-link manipulator, using a visual sensing technique of stereo camera system for recognizing the trunk of grape. However this technique lacks accuracy because the stereo camera system generally cannot avoid the error in measurement. Considering this, we devised a method which defines the grape-trunk area. Additionally, in order to compensate the visual sensing technique, we used a tactual sensing technique using the multi-link manipulator, which can recognize trunk of grape by touching it. In this paper, we developed a robust sensing system using both visual and tactual recognition for the weeding robot., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A1-C08 放水角度とノズル曲げ角に対する放水負担解析および床反力推定
菊地 隆志, 田中 孝之, 金子 俊一, 山野 光一, 安田 康晴, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, 0, _1A1, C08_1-_1A1-C08_4, 2010年
In this research, we aim at reducing physical strain from nozzle reaction force and making the fire fighting activity more smoothly. We measured reaction forces as water is projected from a nozzle. We also conducted an analysis of physical strain for water projection angle and nozzle bending angle., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A1-G12 筋特性に基づく高速インピーダンスマッチングによるパワーアシストバルブの操作性向上
中野 基輝, 田中 孝之, 金子 俊一, 山野 光一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, 0, _1A1, G12_1-_1A1-G12_4, 2010年
The purpose of this research is to develope the powered valve for fire engine which according to person's intention based on impedance control. We establish the method to predict valve's opening time period by initial value of operation torque. In addition, we establish the method to predict it real time baced on minimum jerk model. It made the evaluation more improved to half., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A1-G28 作業者の操作予測とその信頼性に基づいたエネルギー回生システムを有するパワーアシスト装置の制御方法
小林 憲弘, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, 0, _1A1, G28_1-_1A1-G28_4, 2010年
The purpose of this study is to develop the control method for power assist system that has energy regeneration system, by recovering desired load reduction ratio even if torque saturation happens. This paper considers using the ratio of impluse of assist force to impluse of operator's force as an evaluation indicator. Proposed method predicts the operation of an operator and gets desired load reduction ratio by dealing deficient impluse, based on reliability of predicted values., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A2-D19 振動を利用した情報提示装置における慣れが振動感覚に及ぼす影響
森 友揮, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, 0, _1A2, D19_1-_1A2-D19_3, 2010年
This paper describes influence of adaptation on vibration perception for information presentation device using vibration. Information presentation using vibration is an effective method to convey the information to the user. Vibration conveys the information to the user by change in vibration frequency. However, vibration perception was changed due to the adaptation even when vibration frequency was constant. Perception of vibration strength was changed by vibration duration and how to change in vibration. We aim to find a cause of adaptaion and make a mathematical model of adaptation to vibration., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A2-E30 移動ロボットの傾きを考慮した複数のランドマークによる位置姿勢認識
高須賀 直一, 田中 孝之, 金子 俊一, 多田 達実, 鈴木 慎一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, 0, _1A2, E30_1-_1A2-E30_4, 2010年
Our present study aims to establish a method for estimating the position of a mobile robot traversing irregular ground. More specifically, we apply simultaneous localization and mapping (SLAM) using a laser range finder (LRF). We derive an expression to estimate the position of the mobile robot relative to a fixed landmark using the LRF. We use two poles for the landmark in our experiment. We confirm the effectiveness and accuracy of our proposed technique by both simulations and experiments., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A2-G13 マルチポータルヒューマンインタフェース : 操作安定性を考慮した操作力ファジィ推定
渋川 文哉, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, 0, _1A2, G13_1-_1A2-G13_4, 2010年
In this study, we propose a multi-portal human interface (M-HI)as an innovative human interface for power assist systems. M-HI allows users to apply force anywhere in the power assist system. This paper describes the concept, the design, the algorithm and possible applications of M-HI. In addition, this paper demonstrates the effectiveness of M-HI with respect to expanding the operableworkspace of power assist systems containing multi-DOF manipulators., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2A1-C25 調教騎手用スマートスーツの開発 : エネルギー制御に基づくパワーアシストとスキルアシスト
日下 聖, 田中 孝之, 金子 俊一, 鈴木 善人, 齊藤 宗信, 梶原 秀一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, 0, _2A1, C25_1-_2A1-C25_4, 2010年
We have developed a soft and flexible power assist device named "smart suit". The assist force is basically gained by the elastic force of elastic materials, and it is controlled by adjusting the length of the elastic materials by using DC motor. In this study, we applied the smart suit to horse trainers for reducing their physical fatigue in horse training to prevent their injuries. Moreover we aim developing an assist force control method based on the energy control for considering not only the power assist but the skill assit. In this paper, we confirm the energy control has the effectiveness of the power assist and the skill assist., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P1-F18 カメラ振動に伴う対象物位置の信頼性を考慮したロバストステレオシステム
岡崎 伸哉, 田中 孝之, 金子 俊一, 高氏 秀則, 高地 伸夫, 山出 光晴, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010, 0, _2P1, F18_1-_2P1-F18_4, 2010年
This study aims to establish a Robust sensor system by considering a camera vibration. In stereo measurement, we cam approximate the distribution of the measurement error in image by using uniform distribution. Therefore, the parameters of the distribution of the measurement error are the mean value μ and the standard deviation σ, while the amplitude A and the frequency F are regarded as the parameters of the camera vibration. In order to verify relationships between the parameters with regard to the distribution of the measurement error and the parameters of the camera vibration, we performed an experiment using a vibration testing system. By the result, we can establish the measurement error model. Moreover, we defined the existing probability of the object by using the parameters of the measurement error. Additionally, in order to be minimized the errors, we proposed a variable baseline method. We verified effect of the variable baseline method., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 動作計測と筋骨格動力学モデルに基づく筋力補助装具の設計(若葉研究者の集い4,サマーセミナー(若葉研究者の集い))
今村 由芽子, 田中 孝之, 金子 俊一, 山中 正紀, 堀田 大介, 映像情報メディア学会技術報告, 34, 0, 73, 76, 2010年
本研究では身体疲労を軽減させるための筋力補助装具"スマートスーツ・ライト"を開発している.スマートスーツ・ライトは弾性材(ゴムベルト)の張力を利用した,小型軽量のアシスト装置である.本報では,スマートスーツ・ライトの補助効果を特定の動作に最適化するための設計手法について述べる.対象動作として介護動作を扱い,モーションキャプチャにより介護動作の3次元計測を行った,取得した動作データにより,動作中の筋発揮力,弾性材の伸びについて解析した.それらの結果に基づき,弾性材の配置について検討する., 一般社団法人 映像情報メディア学会, 日本語 - 把持力による皮膚変形を考慮したVibration Alert Interfaceの振動設計
ヒューマンインタフェース学会論文誌, 12, 2, 103, 111, 2010年 - ランダム振動を考慮したステレオ計測誤差モデルの構築
岡崎 伸哉, 田中 孝之, 金子 俊一, 高氏 秀則, 高地 伸夫, 山田 光晴, 電気学会研究会資料. GID, 一般産業研究会, 2009, 1, 41, 46, 2009年12月11日
日本語 - 葡萄園除草ロボットのための葡萄樹位置の触覚認識
井川久, 田中孝之, 金子俊一, 多田達美, 鈴木慎一, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 27th, 4061, +, 2009年11月, [査読有り]
英語 - ホース床反力を用いた放水反力軽減方法の提案
菊地隆志, 田中孝之, 金子俊一, 山野光一, 安田康晴, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 14th, 170, 173, 2009年09月26日
日本語 - 高速インピーダンスマッチングによる消防車用パワーアシストバルブの操作性向上 (第14回 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集)
中野 基輝, 田中 孝之, 金子 俊一, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 14, 46, 51, 2009年09月26日
〔精密工学会〕, 日本語 - ホース床反力を用いた放水反力軽減方法の提案 (第14回 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集)
菊地 隆志, 田中 孝之, 金子 俊一, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 14, 170, 173, 2009年09月26日
〔精密工学会〕, 日本語 - 体幹安定化補助を考慮したパッシブ筋力補助装置
田中孝之, 今村由芽子, 山中正紀, 鈴木善人, 齊藤宗信, 日本機械学会福祉工学シンポジウム講演論文集, 2009, 116, 117, 2009年09月23日
We are developing "Smart Suit Light" as a passive power assist supporter. The smart suit light is designed in consideration of not only supporting back muscles but also stabilizing torso as same as lumber corset. This paper will describe the concept and the basic design of the smart suit light. The assist efficiency which is the performance to reduce muscle activities, and also the relation between the tightening force around waist and the waist joint angle, as fundamental experimental results of a prototype will be shown., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - マルチポータルヒューマンインタフェース
渋川文哉, 田中孝之, 金子俊一, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 27th, ROMBUNNO.3C3-07, 2009年09月15日
日本語 - モーション・ベースド・アシスト法による除雪作業用スマートスーツの設計
今村由芽子, 田中孝之, 金子俊一, 山中正紀, 鈴木善人, 齊藤宗信, 日本機械学会年次大会講演論文集, 2009, Vol.7, 287, 288, 2009年09月12日
In this research, we developed a wearable power assist system Smart Suit for snow shoveling, and constructed Motion Based Assist Method. The Smart Suit is controlled by semi-active assist system with elastic materials and adjustable assist mechanisms. Motion Based Assist Method is an technique to design control rule by measuring the motion. We propose the control rule that used joint angle and joint angular velocity, and performed an experiment to verify its assist effect. As a result of experiment, it was effective especially to the legs. It was confirmed that about 20% physical load were reduced on average., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 画像照合に基づく建造物の遠隔振動計測
成田悠人, 高氏秀則, 田中孝之, 金子俊一, FENG Maria Q, 映像情報メディア学会技術報告, 33, 34(ME2009 120-152), 57, 60, 2009年08月27日
日本語 - ロバスト画像計測・ロボティックセンシングとその実産業応用
金子 俊一, 田中 孝之, 佐藤 雄隆, 高氏 秀則, 電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解, 109, 88, 61, 69, 2009年06月11日
著者らの研究開発事例を中心として,明度変化,局所陰影,遮蔽,飽和などの従来扱えなかった不良条件に対して強いロバスト性をもつ幾つかの画像照合アルゴリズム:増分符号相関,方向符号照合法,放射リーチ相関などの基礎について,設計指針なども交えて解説した.加えて,それらアルゴリズムの実産業界における最新の先端的な実応用事例について述べた.人間支援ロボット技術の中における画像計測技術について触れた., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語 - ロバストな振動警告装置
田中 孝之, 森 友揮, 金子 俊一, 電子情報通信学会技術研究報告. HIP, ヒューマン情報処理, 109, 83, 63, 66, 2009年06月08日
In recent years, we see walking people while using e-mail service and looking at screen of mobile phone with an increase in mobile phone user. We have developed a distance sense interface interface for detecting something denger for users. In designing the warning of device, we focus the difference of grip force each user. We propose the warning without recourse to grip force on the basis of Fechner's law., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語 - 騎手用スマートスーツの開発―姿勢安定化と周期的動作への調和を考慮した補助力制御―
日下聖, 田中孝之, 金子俊一, 鈴木善人, 齊藤宗信, 関修二, 坂本直久, 梶原秀一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2009, ROMBUNNO.1P1-F06, 2009年05月24日
日本語 - 視覚誘導型パワーアシストシステムのための三次元形状と操作方向認識
松田潤樹, 田中孝之, 金子俊一, 高氏秀則, 高橋悟, ロボティクスシンポジア予稿集, 14th, 411, 416, 2009年03月16日
日本語 - ステレオ計測におけるカメラ振動を考慮した計測誤差モデルの構築
岡崎伸哉, 田中孝之, 金子俊一, 高氏秀則, 高地伸夫, 佐藤宏一, 山田光晴, ロボティクスシンポジア予稿集, 14th, 89, 94, 2009年03月16日
日本語 - 100周年を担う若手育成 : 北海道支部の取り組み(5.2 支部の活動,5.精密工学の輪,<特集>創立75周年記念)
金子 俊一, 田中 孝之, 精密工学会誌, 75, 1, 176, 177, 2009年01月05日
公益社団法人精密工学会, 日本語 - 無反動ノズル開発のためのホース床反力を用いた放水反力軽減方法の提案
菊地隆志, 田中孝之, 金子俊一, 山野光一, 筒井洋一郎, 計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 41st, 7, 8, 2009年
日本語 - 1P1-F06 騎手用スマートスーツの開発 : 姿勢安定化と周期的動作への調和を考慮した補助力制御
日下 聖, 田中 孝之, 金子 俊一, 鈴木 善人, 齊藤 宗信, 関 修二, 坂本 直久, 梶原 秀一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2009, 0, _1P1, F06_1-_1P1-F06_4, 2009年
This paper describes the assist force control of semi-active assist system "Smart Suit" for horse trainer. We developed a soft and flexible power assist device named "Smart Suit" for reducing horse trainers' physical fatigue in their horse training works in order to prevent their spine or legs injuries. The smart suit is a kind of semi-active and flexible power assist devices. The assist force is basically gained by the elastic force of rubber belt, and it is controlled by turning the length of the rubber belt by using DC motor. In order to gain the suitable assist force for periodical horse trainers' motion, the assist force control method based on the periodical input control was developed in this study. Also, for stabilizing their horse riding motion, we developed the assist force control method considering their dynamic stability by controlling their center of gravity on the zero moment point (ZMP) which is the dynamic stable point., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 画像照合に基づく建造物の遠隔振動計測(セッション4,サマーセミナー(若葉研究者の集い))
成田 悠人, 高氏 秀則, 田中 孝之, 金子 俊一, Feng Maria Q., 映像情報メディア学会技術報告, 33, 0, 57, 60, 2009年
本研究ではデジタル画像処理技術を用いた可とう性を有する橋梁の遠隔振動計測手法を提案する.この手法は費用対効果に優れ,実装が容易であり,高分解能な動的計測の利点を併せ持つ.橋梁に直接接触しない遠隔計測は橋梁の維持管理に有効であり,また高精度構造同定は橋梁の構造劣化の程度を認識するために必要不可欠である.本論文では,構造物の健康監視方法の一つである振動計測の重要性,いくつかの代表的な計測手法,および本提案手法の有効性の検証試験結果について述べる., 一般社団法人 映像情報メディア学会, 日本語 - J1102-4-1 モーション・ベースド・アシスト法による除雪作業用スマートスーツの設計(ライフサポート4:パワーアシスト・作業支援)
今村 由芽子, 田中 孝之, 金子 俊一, 山中 正紀, 鈴木 善人, 齊藤 宗信, 年次大会講演論文集, 2009, 0, 287, 288, 2009年
In this research, we developed a wearable power assist system Smart Suit for snow shoveling, and constructed Motion Based Assist Method. The Smart Suit is controlled by semi-active assist system with elastic materials and adjustable assist mechanisms. Motion Based Assist Method is an technique to design control rule by measuring the motion. We propose the control rule that used joint angle and joint angular velocity, and performed an experiment to verify its assist effect. As a result of experiment, it was effective especially to the legs. It was confirmed that about 20% physical load were reduced on average., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1G3-2 体幹安定化補助を考慮したパッシブ筋力補助装置(OS1-2:ウェアラブルアシストシステムII,オーガナイズドセッション)
田中 孝之, 今村 由芽子, 山中 正紀, 鈴木 善人, 齊藤 宗信, 福祉工学シンポジウム講演論文集, 2009, 0, 116, 117, 2009年
We are developing "Smart Suit Light" as a passive power assist supporter. The smart suit light is designed in consideration of not only supporting back muscles but also stabilizing torso as same as lumber corset. This paper will describe the concept and the basic design of the smart suit light. The assist efficiency which is the performance to reduce muscle activities, and also the relation between the tightening force around waist and the waist joint angle, as fundamental experimental results of a prototype will be shown., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 競走馬調教軽労化のための騎手用筋力補助装置の開発
デサントスポーツ科学, 30, 163, 171, 2009年 - 欠陥種を考慮に入れた局所一貫性に基づく欠陥パタン照合法
浦野 貴裕, 金子 俊一, 高氏 秀則, 田中 孝之, 前田 俊二, 渋谷 久恵, 吉田 実, 電気学会論文誌C, 129, 5, 778, 785, 2009年 - 方向符号照合に基づくロバスト合焦法
李 媛, 高氏 秀則, 大村 功, 金子 俊一, 田中 孝之, 精密工学会誌, 75, 5, 650, 656, 2009年
This paper proposes a novel scheme for image focusing by introducing a new focus measure based on self-matching methods. A unique pencil-shaped profile is identified by comparing the similarity between all patterns extracted around the same position in each scene. Based on this profile, a new criterion function called Complementary Pencil Volume (CPV) is defined to evaluate focus or defocus scenes based on similarity rate of self-matching, which visually represents the volume of a pencil-shape profile. Among matching methods, Orientation Code Matching (OCM) is recommended due to its invariant with regards to illuminations and contrasts. Several experiments using a Telecentric lens are implemented to demonstrate the efficiency of proposed measures. Outstandingly, comparing conventional focus measures, shows that the proposed method, focus measure based on OCM is robust against changes of brightness or illumination. Using this method, pan-focused images are composed and depth informations are represented by comparing the focus and defocus region in the scenes both under low and high illumination conditions., 公益社団法人 精密工学会 - メディア分野における多次元センシング技術の現状と動向 : MDS委員会2008年度調査報告
長田 英子, 大城 英裕, 加藤 邦人, 輿水 大和, 藤原 孝幸, 佐川 立昌, 田中 孝之, 奥田 晴久, 羽下 哲司, 橋本 学, 電気学会研究会資料. GID, 一般産業研究会, 2008, 13, 1, 6, 2008年11月28日
日本語 - 皮膚変形と触圧覚との関係に基づいた距離感覚提示装置の設計
森友揮, 田中孝之, 金子俊一, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集, 18th, CD-ROM, ROMBUNNO.A5-4, 2008年10月23日
日本語 - Semi-active Power Assist Device for Supporting Waist and Knee Joint
TANAKA Takayuki, SUZUKI Yoshihito, SAKAMOTO Naohisa, SEKI Shuji, 日本機械学会福祉工学シンポジウム講演論文集, 2008, 156, 157, 2008年09月17日
英語 - 周期入力制御に基づいた調教騎手用セミアクティブ筋力補助装置の補助力制御
田中孝之, 河村泰幸, 金子俊一, 梶原秀一, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 26th, ROMBUNNO.3K1-02, 2008年09月09日
日本語 - 葡萄園除草ロボットのための葡萄樹領域認識
井川久, 田中孝之, 金子俊一, 松下昭彦, 高氏秀則, 多田達美, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 26th, ROMBUNNO.1L3-10, 2008年09月09日
日本語 - 視覚誘導型パワーアシストシステム―対象物位置の計測誤差と操作性の関係
松田潤樹, 田中孝之, 金子俊一, 高氏秀則, 高橋悟, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 13th, 69, 74, 2008年09月08日
日本語 - 視覚誘導型パワーアシストシステム--対象物位置の計測誤差と操作性の関係 (第13回 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集)
松田 潤樹, 田中 孝之, 金子 俊一, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 13, 69, 74, 2008年09月08日
〔精密工学会〕, 日本語 - コック開閉時間予測に基づく消防車用パワーアシストコックの操作性向上
中野基輝, 田中孝之, 金子俊一, 山野光一, 小山秀人, 関修治, 坂本直久, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2008, ROMBUNNO.1A1-G12, 2008年06月05日
日本語 - レーザ溶接ロボットの位置・姿勢制御のための画像計測法
山中将裕, 松下昭彦, 金子俊一, 田中孝之, 大藤仁志, 福田薫, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2008, ROMBUNNO.2P2-B09, 2008年06月05日
日本語 - ステレオ計測におけるカメラ振動と視差誤差との関係に基づいた対象物認識
岡崎伸哉, 田中孝之, 金子俊一, 松下昭彦, 高氏秀則, 多田達美, 大村功, 鈴木慎一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2008, ROMBUNNO.2A1-E03, 2008年06月05日
日本語 - 触圧覚の順応性を考慮した携帯型障害物認知補助装置の警告設計
森友揮, 田中孝之, 金子俊一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2008, ROMBUNNO.2P1-D02, 2008年06月05日
日本語 - ロボコンプロデュースコンペティション
田中孝之, 大竹博, 河村隆, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2008, ROMBUNNO.2A1-I18, 2008年06月05日
日本語 - 福祉活動を啓蒙するロボットコンテストの一手法
日下聖, 中野基輝, 渋川文哉, 近藤香織, 小林範行, 佐野竜一, 田中孝之, 金子俊一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2008, ROMBUNNO.2A1-I21, 2008年06月05日
日本語 - 方向符号ヒストグラムに基づく変形パタン画像の回転角度推定
高氏 秀則, 中山 伊央, 金子 俊一, 田中 孝之, 電気学会研究会資料. IIC, 産業計測制御研究会, 2008, 86, 51, 56, 2008年03月11日
電気学会, 日本語 - 欠陥種を考慮に入れた局所一貫性に基づく欠陥パタン照合法とその応用
浦野 貴裕, 金子 俊一, 高氏 秀則, 田中 孝之, 前田 俊二, 渋谷 久恵, 吉田 実, 電気学会研究会資料. IP, 情報処理研究会, 2008, 1, 39, 44, 2008年02月22日
日本語 - 2A1-I18 ロボコンプロデュースコンペティション(ものづくり教育・メカトロニクスで遊ぶ)
田中 孝之, 大竹 博, 河村 隆, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2008, 0, _2A1, I18_1-_2A1-I18_2, 2008年
This paper describes the robot contest produce competition and its purpose on creativity education. In this competition, participants plan an original robot contest for children including the rule book, the field, the robots for demonstration and the promotion video. Then, they present the robot contest as the trial management. This competition aims to promote their creativity, especially the problem-raising ability and the problem segmentation ability, and presentation ability too. The robot contest produce competition 2007 is also reported as an embodiment., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A1-G12 コック開閉時間予測に基づく消防車用パワーアシストコックの操作性向上(作業をするロボット)
中野 基輝, 田中 孝之, 金子 俊一, 山野 光一, 小山 秀人, 関 修治, 坂本 直久, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2008, 0, _1A1, G12_1-_1A1-G12_2, 2008年
This research has been making the powered cock for fire engine. Recently the number of Japanese firemen decreases. They need device with a little load but it is forbidden to automate completely by fire defense law. So this research's purpose is to make the powered cock according to person's intention based on impedance control. First, we have confirmed relation of impedance parameter and cock's opening time period. In addition, we establish the method to predict cock's opening time period by initial value of controlling torque. By this method, evaluation consists of operation torque average and visual tracking error average has improved to the half. Second, we have confirmed to make responsiveness speedier based on friction control.The cock has strong static friction so there is longtime lag from giving the operation torque to opening of the cock. This friction control makes time lag shorter from 0.2sec to 0.03sec., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2A1-E03 ステレオ計測におけるカメラ振動と視差誤差との関係に基づいた対象物認識(移動ロボットのための視覚)
岡崎 仲哉, 田中 孝之, 金子 俊一, 松下 昭彦, 高氏 秀則, 多田 達美, 大村 功, 鈴木 慎一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2008, 0, _2A1, E03_1-_2A1-E03_4, 2008年
This study aims to obtain exact visual information in irregular ground. We use visual information obtained by stereo measurement. We can approximate disparity error distribution by normal distribution. At first, we examine relationship between parameter of disparity error and parameter of camera vibration. Next, we define existing probability using parameter of disparity error, and we use existing probability for position estimate. Specifically, we obtain visual information of without vibration or near offer in irregular ground through the use of relationship between parameter of camera vibration and parameter of error., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2A1-I21 福祉活動を啓蒙するロボットコンテストの一手法(ものづくり教育・メカトロニクスで遊ぶ)
日下 聖, 中野 基輝, 渋川 文哉, 近藤 香織, 小林 範行, 佐野 竜一, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2008, 0, _2A1, I21_1-_2A1-I21_2, 2008年
This paper aims to propose a method of robot contest that enlightens welfare activity for children. Recently, many children have few chance to meet and communicate the grandparents, because numbers of two-generation family increased. A lot of current robot contests for children have given priority to the education of creativity. Then, we give the chance that children think about the welfare activity by adding a moralistic theme to the robot contest. We designed "Grandpa Mission" as a robot contest to rise awareness for welfare activity and propose how to execute it., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P1-D02 触圧覚の順応性を考慮した携帯型障害物認知補助装置の警告設計(ユニバーサルデザイン)
森 友揮, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2008, 0, _2P1, D02_1-_2P1-D02_2, 2008年
We have been researching a portable obstacle recognition support device to avoid danger for users and surrounding people. We have confirmed that perception of vibration is changed by user's grip force, the stronger grip force, the stronger user feel vibration. In addition, experimental result showed that the vibrations strength users feel changes with the vibration strength which is applied earlier to users. It's thought that this result is a phenomenon which is based on adaptability of sense of touch and pressure. We aim at warning design without recourse to adaptability., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P2-B09 レーザ溶接ロボットの位置・姿勢制御のための画像計測法(ロボットビジョン)
山中 将裕, 松下 昭彦, 金子 俊一, 田中 孝之, 大藤 仁志, 福田 薫, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2008, 0, _2P2, B09_1-_2P2-B09_4, 2008年
Laser robot can weld more accurate than Arc welding. However, the accuracy of positional match is demanded. Then, the system the welding robot is equipped with the camera and slit beam irradiating to the welding object is assumed. And, the irradiated appearance is photographed. By giving geometrical analysis to the obtained beam image, laser robot is controlled. Here, as the preparation stage, about linear regression of beam for geometrical analysis is described., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1G1-3 腰・膝関節補助のためのセミアクティブ筋力補助装置(パワーアシスト,一般講演)
田中 孝之, 鈴木 善人, 坂本 直久, 関 修治, 福祉工学シンポジウム講演論文集, 2008, 0, 156, 157, 2008年
We have been developing "Smart Suit" as a soft and light-weight wearable power assist system. A prototype for preventing low-back injury in agricultural works and its semi-active assist mechanism have been developed. In this paper, we describe a prototype of smart suit for supporting waist and knee joint, and its control method for preventing the displacement of the adjustable assist force mechanism in order to keep the assist efficiency., 一般社団法人 日本機械学会, 英語 - 重み付き投票処理によるテスト特徴法の性能改良
電子情報通信学会論文誌, 91-D, 1, 89, 100, 2008年 - Robust Focusing using Orientation Code Matching and its applications
LI Yuan, OHMURA Isao, TAKAUJI Hidenori, KANEKO Shun’ichi, TANAKA Takayuki, ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集, 2007, 365, 370, 2007年12月06日
英語 - 細線形状を持つケーブルに対するロバストモーションステレオ
堂前幸康, 奥田晴久, 高氏秀則, 木村雄太, 金子俊一, 田中孝之, ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集, 2007, 265, 270, 2007年12月06日
日本語 - Color LCPDに基づく欠陥点群照合法
浦野貴裕, 金子俊一, 高氏秀則, 田中孝之, 前田俊二, 渋谷久恵, 吉田実, ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集, 2007, 167, 172, 2007年12月06日
日本語 - 論文特集号「人と関わるシステムインテグレーション」について
鈴木 昭二, 鈴木 高宏, 吉留 忠史, 田中 孝之, 倉爪 亮, 計測自動制御学会論文集, 43, 11, 945, 945, 2007年11月30日
日本語 - 超音波エコーを用いた肘関節トルク・角度の同時推定
筒井 洋一郎, 早瀬 一彦, 田中 孝之, 金子 俊一, フェン マリア Q., 精密工学会誌 = Journal of the Japan Society of Precision Engineering, 73, 11, 1273, 1278, 2007年11月05日
We propose a new method for joint angle and torque estimation by using ultrasound. The ultrasound is emitted from the surface of skin. The estimation is carried out based on the feature value extracted from the reflected wave from inside of living body. The feature value changes as the movement of the muscle relating to the joint. We conducted an examination of simultaneous joint torque and angle estimation in dynamic motion of human elbow joint. Neural network and Multiple linear regression was employed as the estimator. Correlation coefficients and Mean absolute error between estimated data and measured data were calculated. The results show that the estimation was successful, though the error increased with time course., 公益社団法人精密工学会, 日本語 - 生体を透過した超音波による関節トルク・角度推定
筒井 洋一郎, 田中 孝之, 金子 俊一, フェン マリア Q., 精密工学会誌 = Journal of the Japan Society of Precision Engineering, 73, 9, 1062, 1067, 2007年09月05日
We have proposed a brand-new noninvasive method of joint torque and joint angle estimation by using ultrasound sensor for detecting muscle movement. In this study, the movement of biceps muscle and triceps muscle of human arm are detected with the ultrasound sensors. These muscles have a relation to contraction and extension of elbow joint. We conducted an examination of joint torque estimation under constant joint angles. We also conducted an examination of joint angle estimation under constant joint torques. In these examinations, torque or angle on the elbow joint was measured by using a torque sensor or an 1-Link Arm. The estimations were carried out with Nonlinear regression equations. Correlation coefficients between measured torque/angle and estimated one were calculated. The results show that these estimations by using ultrasound were successful., 公益社団法人精密工学会, 日本語 - 変形パタン画像の環境認識システムへの応用
高氏秀則, 中山伊央, 金子俊一, 田中孝之, 電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集(CD-ROM), 2007, TC3-7, 2007年09月04日
日本語 - カラーグラデーションタグを用いた3次元位置計測
崔冬梅, 松下昭彦, 金子俊一, 高橋秀典, 田中孝之, 映像情報メディア学会技術報告, 31, 39(ME2007 121-151), 103, 104, 2007年08月28日
日本語 - センサフュージョンによるヒト関節運動の推定手法
筒井 洋一郎, 田中 孝之, 金子 俊一, FENG Maria Q., 諸麦 俊司, 電気学会研究会資料. GID, 一般産業研究会, 2007, 1, 23, 28, 2007年08月27日
日本語 - カラー方向符号照合法に基づく半導体ウェハの欠陥検出
本田 匠, 金子 俊一, 田中 孝之, 電気学会研究会資料. IP, 情報処理研究会, 2007, 22, 31, 34, 2007年08月12日
日本語 - 欠陥種を考慮に入れた局所整合性に基づく点群照合法
浦野貴裕, 金子俊一, 高氏秀則, 田中孝之, 前田俊二, 渋谷久恵, 吉田実, 画像センシングシンポジウム講演論文集(CD-ROM), 13th, IN2-02, 2007年06月06日
日本語 - 方向符号テクスチャ解析を利用したひも状柔軟物の特徴追跡と構造復元
堂前幸康, 奥田晴久, 高氏秀則, 金子俊一, 田中孝之, 橋本学, 画像センシングシンポジウム講演論文集(CD-ROM), 13th, IN1-05, 2007年06月06日
日本語 - Mono-MoCap に基づく2眼ステレオ視の計測範囲の拡張
高橋 秀典, 田中 孝之, 金子 俊一, 精密工学会誌 = Journal of the Japan Society of Precision Engineering, 73, 6, 671, 676, 2007年06月05日
In the previous paper, the authors achieved a 3D motion capture system by using one camera with triangle markers, named as Mono-MoCap (MMC). MMC has two features. One is that MMC can measure 3D positions of subjects by using one camera on the basis of the perspective n point (PnP) problem. Another is that MMC does not need to recalibrate the camera parameters. In this paper, the authors apply MMC to binocular stereovision system for expanding its measurement range. Stereovision system can not measure 3D positions of objects when even one camera does not capture the objects. Experimental results show that the proposed method is effective for expanding of the measurement range of the parallel binocular stereovision system., 公益社団法人精密工学会, 日本語 - 電磁石とバネを用いた可変弾性機構の基礎研究
内藤葉月, 田中孝之, 金子俊一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2007, 1A2-C01, 2007年05月10日
日本語 - 視覚を有する移動ロボットの振動を考慮した速度推定および環境認識
岡崎伸哉, 田中孝之, 金子俊一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2007, 2A2-E07, 2007年05月10日
日本語 - 農作業用スマートスーツ―第4報,補助力調整機構の高性能化―
関修治, 佐藤悠太, 田中孝之, 金子俊一, 鈴木善人, 坂本直久, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2007, 1A1-G01, 2007年05月10日
日本語 - 作業強度と障害物認知性の関係を考慮した障害物認知補助装置
鷲尾太一, 田中孝之, 金子俊一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2007, 1A2-M05, 2007年05月10日
日本語 - ブローイング静動分離法による幹草判別
FAN Zhang, 田中孝之, 金子俊一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2007, 1855, 1859, 2007年
英語 - 1A1-G01 農作業用スマートスーツ : 第4報,補助力調整機構の高性能化(農業用ロボット・メカトロニクス)
関 修治, 佐藤 悠太, 田中 孝之, 金子 俊一, 鈴木 善人, 坂本 直久, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2007, 0, _1A1, G01_1-_1A1-G01_2, 2007年
In this study, we aim to develop a light-weight wearable power assist system "Smart Suit" for agricultural work. The smart suit mainly consists of elastic materials and adjustable assist mechanisms. In this report, we installed the motor unit that made the adjustable assist mechanism more efficient in the "Smart Suit", and we did the experiment that measured the potential differences between muscles when there was the adjustable assist mechanism and was not., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A1-H04 ブローイング静動分離法による幹草判別(農業用ロボット・メカトロニクス)
張 帆, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2007, 0, _1A1, H04_1-_1A1-H04_3, 2007年
Due to the area of the wainari-vineyard in Hokkaido is extremely large, it is very difficult and hard to eradicate weeds by human being. In order to solve this problem, we developed a new dynamic image measure technique which can be applied to the weeding robot in vineyards. The outstanding of this technique is that it can discriminate the weed and the trunk correctly and efficiently. In this technique, we took advantage of the difference of the hardness between the weeds and the trunk. The basic principle of this research is that after blowing wind to the target objects, the computer analyzes the response of the objects by using reduplicate difference. Based on the dynamic-static response, robot could distingish the weeds and trunk., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A2-C01 電磁石とバネを用いた可変弾性機構の基礎研究(アクチュエータの機構と制御)
内藤 葉月, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2007, 0, _1A2, C01_1-_1A2-C01_2, 2007年
This research is a fundamental study on variable stiffness mechanism using electromagnet and spring. In this study, we develop an unit that can change the stiffness to the combination of the electromagnet with the spring. And, it's basic characteristic was examined. Next, the mechanism was modeled, and the control method of the stiffness. In addition, we examined whether it can control. As a result, it has been understood that stiffness is changed from 0.12kgf/mm to 0.165kgf/mm, and stiffness can be controlled but it takes time., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A2-M05 作業強度と障害物認知性の関係を考慮した障害物認知補助装置(ユニバーサルデザイン)
鷲尾 太一, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2007, 0, _1A2, M05_1-_1A2-M05_3, 2007年
Recently, we see many portable device users walking, using eniail service and internet contents. Such an activity is dangerous because it makes users less alert to surrounding obstacles. Therefore we set out to develop a. portable Obstacle-Recognition-Support-Device that widely secures the walking safety of the users. We proposed. the estimation method of obstacle recognizability while using portable device based on the body characteristics and the concentration rate t.o the work. We showed the experimental results of an attention power of testees to the obstacles when the intensity of given warning was changed according to the working strength and obstacle recognizability., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2A2-E07 視覚を有する移動ロボットの振動を考慮した速度推定および環境認識(移動ロボットのための視覚)
岡崎 伸哉, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2007, 0, _2A2, E07_1-_2A2-E07_3, 2007年
This study aims to develop a velocity estimation and an envirnment recognition method for a mobile robot in an undulating environment. By evaluating the measuring errors of stereo method, we aim to remove those errors and get accurate velocity and environment information. We calculate velocity of mobile robot by dividing the difference of stereo data by sampling time. We used moving average and reliability of landmark to remove errors and we remove errors 70%〜90%. An undulating environment is obtained by comparing the measuring stereo errors with the theoretical stereo errors., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 局所一貫性による点群の回転照合法と欠陥パタン照合への応用
電子情報通信学会論文誌, 90D, 10, 2798, 2806, 2007年 - 方向符号照合による農作業機のためのロバスト速度計測
電子情報通信学会論文誌, in printing, 2007年 - 方向符号差分ヒストグラムに基づくロバスト回転不変照合法
浦野貴裕, 金子俊一, 高氏秀則, 田中孝之, 画像電子学会誌, 36, 4, 417, 425, 2007年 - 農作業用スマートスーツ(第1報,弾性材と補助力調整機構からなるスマートスーツの試作と基礎実験)
佐藤悠太, 田中孝之, 金子俊一, 鈴木善人, 坂本直久, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 24th, 3G24, 2006年09月14日
日本語 - 超音波筋活動センサを用いた上肢運動推定 (第11回知能メカトロニクスワークショップ講演論文集) -- (センシング技術)
早瀬 一彦, 田中 孝之, 金子 俊一, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 11, 128, 131, 2006年09月07日
〔精密工学会〕, 日本語 - 超音波筋活動センサを用いた上肢運動推定
早瀬一彦, 田中孝之, 金子俊一, FENG Maria Q, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 11th, 128, 131, 2006年09月07日
日本語 - 方向符号照合法に基づく農作業機制御用速度センサの開発
中原和哉, 高氏秀則, 金子俊一, 田中孝之, 清水将志, 宮下行雄, 大村功, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 11th, 132, 137, 2006年09月07日
日本語 - ロバストタグ抽出のためのスケーリングなどを考慮した信頼度設計
中山伊央, 高氏秀則, 金子俊一, 田中孝之, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 11th, 36, 41, 2006年09月07日
〔精密工学会〕, 日本語 - Robust tagging in strange circumstance
Hidenori Takauji, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka, ELECTRICAL ENGINEERING IN JAPAN, 156, 4, 22, 32, 2006年09月
英語 - スケーリング・変形を考慮したタグの信頼度設計 : ロバストタグ抽出法
中山 伊央, 高氏 秀則, 金子 俊一, 田中 孝之, 映像情報メディア学会技術報告, 30, 42, 71, 74, 2006年08月31日
映像情報メディア学会, 日本語 - 近傍整合性の累積評価に基づく回転照合法と欠陥点群分布照合への応用
浦野 貴裕, 金子 俊一, 田中 孝之, 前田 俊二, 渋谷 久恵, 吉田 実, 電気学会研究会資料. IP, 情報処理研究会, 2006, 20, 41, 44, 2006年08月12日
日本語 - テスト特徴法に基づく逐次パタン学習とその時系列認識問題への応用
坂田 幸辰, 金子 俊一, 田中 孝之, 電気学会研究会資料. IP, 情報処理研究会, 2006, 11, 1, 6, 2006年08月11日
日本語 - 高ユニバーサリティ設計支援システム
鷲尾太一, 田中孝之, 金子俊一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2006, 2P2-A23, 2006年05月26日
日本語 - 超音波筋活動センサを用いた関節運動推定における電気的ノイズの影響
小山剛史, 田中孝之, 筒井洋一郎, 金子俊一, FENG Maria Q, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2006, 2P1-A06, 2006年05月26日
日本語 - 筋疲労軽減のための増力装置制御法の開発
後藤良介, 田中孝之, 金子俊一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2006, 2P2-A36, 2006年05月26日
日本語 - 反射型超音波筋活動センサによる2自由度肩関節トルク推定
早瀬一彦, 田中孝之, 金子俊一, FENG Maria. Q, ロボティクスシンポジア予稿集, 11th, 204, 209, 2006年03月16日
日本語 - 方向符号特徴を利用した明度変化に強ロバストな特徴点抽出及びそのトラッキング
堂前幸康, 金子俊一, 田中孝之, 画像センシングシンポジウム予稿集(CD-ROM), 12th, B-5, 2006年
日本語 - 2P1-A06 超音波筋活動センサを用いた関節運動推定における電気的ノイズの影響
小山 剛史, 田中 孝之, 筒井 洋一郎, 金子 俊一, フェン マリア.Q., ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2006, 0, _2P1, A06_1-_2P1-A06_4, 2006年
We have developed the Ultrasonic Muscle activity Sensor (UMS) that measures muscle activities by the change of ultrasonic wave in muscles. We have shown that it is possible to estimate joint motion by using UMS. In this paper, we examine the influence of electrical noise on joint motion estimation using UMS and compare the influence when using EMG., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P2-A23 高ユニバーサリティ設計支援システム
鷲尾 太一, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2006, 0, _2P2, A23_1-_2P2-A23_2, 2006年
This study aims to develop a design support system which enables to improve the common-usability from the physical features of small numbers of testees and to develop an obstacle detector which is accessible to everyone. We proposed "universality" as an evaluation index of universal design. In this paper, we propose a safety universality estimation method which can estimates safety universality from the physical descriptions of the testees., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P2-A36 筋疲労軽減のための増力装置制御法の開発
後藤 良介, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2006, 0, _2P2, A36_1-_2P2-A36_4, 2006年
In this study, the authors aimed to develope a control method of power amplifier for reducing muscular fatigue. First of all, we defined the operating environment of the power amplifier, and we designed a controller which gives suitable impedance to the manipulator of the device and realizes natural contact condition for the operator in the environment. Based on the designed controller, we developed a one-link power amplifier as a minimum model of power suits. Also, we discussed how to quantify muscular fatigue with electromyograph in order to grasp human's characteristic of muscular fatigue when an operator do a task, and we defined an evaluation function of muscular fatigue. Based on these approach, we estimated optimal impedance that the manipulator should have to reduce muscular fatigue during visual tracking task. Besides, we proposed Automatic Optimal Impedance Matching Control which adjusts impedance of the controller automatically in order to minimize energy into the system, and we established effects of the control method for reducing muscular fatigue., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 内挿型絶対差分照合法を用いたLSIウェハ欠陥抽出
竹田健祐, 金子俊一, 田中孝之, 酒井薫, 前田俊二, 中川泰夫, ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集, 2005, 20, 25, 2005年12月08日
日本語 - ロバスト画像照合に基づく農作業機用速度センサの開発
中原和哉, 金子俊一, 田中孝之, 清水将志, 宮下行雄, ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集, 2005, 234, 239, 2005年12月08日
日本語 - 方向符号照合のトラッキングへの応用 (第10回知能メカトロニクスワークショップ講演論文集)
堂前 幸康, 金子 俊一, 田中 孝之, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 10, 85, 90, 2005年09月01日
〔精密工学会〕, 日本語 - 反射型超音波筋活動センサによる動的な肘関節トルク推定 (第10回知能メカトロニクスワークショップ講演論文集)
早瀬 一彦, 田中 孝之, 金子 俊一, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 10, 107, 110, 2005年09月01日
〔精密工学会〕, 日本語 - 方向符号差分ヒストグラム(OCDH)に基づく回転不変画像照合 (第10回知能メカトロニクスワークショップ講演論文集)
浦野 貴裕, 金子 俊一, 田中 孝之, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 10, 161, 166, 2005年09月01日
〔精密工学会〕, 日本語 - 方向符号差分ヒストグラム(OCDH)に基づく回転不変画像照合
浦野貴裕, 金子俊一, 田中孝之, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 10th, 161, 166, 2005年09月01日
日本語 - 反射型超音波筋活動センサによる動的な肘関節トルク推定
早瀬一彦, 田中孝之, 金子俊一, FENG Maria, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 10th, 107, 110, 2005年09月01日
日本語 - 疲労を軽減するための増力装置制御法の開発
後藤良介, 田中孝之, 金子俊一, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 47(ME2005 125-139), 43, 46, 2005年08月30日
日本語 - 足関節障害者のための装着型歩行補助装置―(歩行障害と歩行補助方法についての考察)―
浦野しょう, 田中孝之, 金子俊一, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 47(ME2005 125-139), 47, 48, 2005年08月30日
日本語 - 反射型超音波筋活動センサによる肘関節トルク推定
早瀬一彦, 田中孝之, 金子俊一, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 47(ME2005 125-139), 39, 42, 2005年08月30日
日本語 - 内挿型絶対差分照合に基づくロバストなサブピクセル画像照合法
竹田健祐, 金子俊一, 田中孝之, 酒井薫, 前田俊二, 中川泰夫, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 47(ME2005 125-139), 31, 34, 2005年08月30日
日本語 - 高ユニバーサリティ障害物検出装置の設計支援システム
鷲尾太一, 田中孝之, 金子俊一, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 47(ME2005 125-139), 29, 30, 2005年08月30日
日本語 - 農作業機制御のためのロバスト実速度センシング
中原和哉, 金子俊一, 田中孝之, 清水将志, 名取誠, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 47(ME2005 125-139), 25, 28, 2005年08月30日
日本語 - HSI空間を用いた色特徴量を分析する手法の応用
伝琳, 金子俊一, 田中孝之, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 46(ME2005 105-124), 25, 28, 2005年08月29日
日本語 - 方向符号差分ヒストグラムによるロバスト回転不変画像照合法
浦野貴裕, 金子俊一, 田中孝之, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 46(ME2005 105-124), 17, 20, 2005年08月29日
日本語 - 方向符号差分ヒストグラムによるロバスト回転不変画像照合法 (サマーセミナー(若葉研究者の発表会))
浦野 貴裕, 金子 俊一, 田中 孝之, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 46, 17, 20, 2005年08月
映像情報メディア学会, 日本語 - HSI空間を用いた色特徴量を分析する手法の応用 (サマーセミナー(若葉研究者の発表会))
傅 琳, 金子 俊一, 田中 孝之, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 46, 25, 28, 2005年08月
映像情報メディア学会, 日本語 - 農作業機制御のためのロバスト実速度センシング (サマーセミナー(若葉研究者の発表会))
中原 和哉, 金子 俊一, 田中 孝之, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 47, 25, 28, 2005年08月
映像情報メディア学会, 日本語 - 内挿型絶対差分照合に基づくロバストなサブピクセル画像照合法 (サマーセミナー(若葉研究者の発表会))
竹田 健祐, 金子 俊一, 田中 孝之, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 47, 31, 34, 2005年08月
映像情報メディア学会, 日本語 - 超音波筋活動センサによるトルク推定 (サマーセミナー(若葉研究者の発表会))
小山 剛史, 田中 孝之, 金子 俊一, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 47, 35, 38, 2005年08月
映像情報メディア学会, 日本語 - 反射型超音波筋活動センサによる肘関節トルク推定 (サマーセミナー(若葉研究者の発表会))
早瀬 一彦, 田中 孝之, 金子 俊一, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 47, 39, 42, 2005年08月
映像情報メディア学会, 日本語 - 疲労を軽減するための増力装置制御法の開発 (サマーセミナー(若葉研究者の発表会))
後藤 良介, 田中 孝之, 金子 俊一, 映像情報メディア学会技術報告, 29, 47, 43, 46, 2005年08月
映像情報メディア学会, 日本語 - 魔法のほうきをイメージした新しい乗り物SWEEPER(第3報,機構安定性を有するSWEEPERの開発)
石川ふくろう, 蛭子由章, 田中孝之, 金子俊一, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2005, 1P2-S-016, 2005年06月09日
日本語 - ユニバーサリティの評価方法と高ユニバーサリティ障害物検出装置
鷲尾太一, 田中孝之, 金子俊一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2005, 1A1-N-032, 2005年06月09日
日本語 - 1A1-N-032 ユニバーサリティの評価方法と高ユニバーサリティ障害物検出装置(ユニバーサルデザイン,生活を支援するロボメカ技術のメガインテグレーション)
鷲尾 太一, 田中 孝之, 金子 俊一, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2005, 0, 12, 12, 2005年
一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1P2-S-016 魔法のほうきをイメージした新しい乗り物SWEEPER : 第3報,機構安定性を有するSWEEPERの開発(車輪移動ロボット2,生活を支援するロボメカ技術のメガインテグレーション)
石川 ふくろう, 蛭子 由章, 田中 孝之, 金子 俊一, 山藤 和男, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2005, 0, 122, 122, 2005年
一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - Test Feature Classifier による逐次パタン分類とその時系列認識問題への応用
坂田 幸辰, 金子 俊一, 田中 孝之, 高木 裕治, 電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解, 104, 524, 25, 30, 2004年12月17日
ノンパラメトリックなパタン分類法として考案されたテスト特徴分類器の逐次学習に関する特性について検討する.逐次的に与えられる未知パタン群を識別した後,その結果を訓練パタンとして識別器に追加して次のより高い性能の識別器を構成しようとする場合を考える.逐次学習に伴う非重複条件を満たす冗長性の無い組み合わせ特徴量(PTF)の更新アルゴリズムを提案した.逐次学習型テスト特徴分類器を時間経過と共にデータ特性が変化する時系列認識問題へ適応し,その特性をシミュレーションデータを用いた実験によって検証した., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語 - 方向符号差分ヒストグラム(OCDH)による高速回転画像照合
浦野 貴裕, 金子 俊一, 田中 孝之, 今田 宗利, 電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解, 104, 523, 37, 42, 2004年12月16日
方向符号差分ヒストグラム(OCDH)に基づく画像照合法は,高速かつ,回転不変で明度変化などに強い頑強性(ロバスト性)を発揮する画像照合法である.本手法は,方向符号に基づいた画像照合法(OCM[1],[2],0H[3])を基礎として設計されている.高い精度の回転角度の検出を行う際にも方向符号数の増加に影響されずに高速な照合を行う事が可能となった., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語 - 走査形区間推定を用いた高効率画像照合法
前 孝宏, 金子 俊一, 田中 孝之, 電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解, 104, 523, 43, 47, 2004年12月16日
登録画像群の相関構造及び画素情報を用いて,テンプレートマッチングの探索課程をスキップし効率的に全探索と同一解を求める方法について提案する.画像間の相関構造と画素情報に基づいた未知の相関係数値を推定する2つの区間推定を導出し,この区間推定を用いてシーンとテンプレートの相関係数値の持ちうる上限値を導いた.この上限値を用いた高効率探索アルゴリズムを設計して実験を行い提案手法の有効性を確認した., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語 - 走査形区間推定を用いた高効率画像照合法
前孝宏, 金子俊一, 田中孝之, 電子情報通信学会技術研究報告, 104, 523(PRMU2004 123-133), 43, 47, 2004年12月09日
日本語 - 内挿型増分符号相関に基づくロバストなサブピクセル画像照合法
竹田健祐, 金子俊一, 田中孝之, 酒井薫, 前田俊二, 中川泰夫, ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集, 2004, 16, 21, 2004年12月02日
日本語 - 方向符号差分ヒストグラムに基づくロバスト回転画像照合
浦野貴裕, 金子俊一, 田中孝之, 今田宗利, ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集, 2004, 22, 27, 2004年12月02日
日本語 - 超音波筋活動センサにおける体格差の影響
小山 剛史, 田中 孝之, 筒井 洋一郎, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 9, 127, 130, 2004年08月05日
〔精密工学会〕, 日本語 - ステレオ測距とカルマンフィルタに基づく3次元状態センシング
堂前幸康, 高氏秀則, 金子俊一, 田中孝之, 知能メカトロニクスワークショップ講演論文集, 9th, 65, 70, 2004年08月05日
〔精密工学会〕, 日本語 - 魔法のほうきをイメージした新しい乗り物SWEEPER : 第1報,コンセプトと試作機の開発(OS.17 人間と関わるロボット)
川口 加織, 田中 孝之, 山藤 和男, 上原 猛司, 前田 隆正, 日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集, 2004, 0, 411, 412, 2004年
We develop a new vehicle to improve human mobility. It is modeled on the magic broom, and is named SWEEPWE. SWEEPER is lightweight and smart size, so it has high portability. SWEEPER is deigned in consideration of multipurpose use, for example, a substance of bicycle, avehicle for entertaiment. In this paper, we descride design concepts of SWEEPER, deveropment of a prototype, the questionnaire evaluation by trial ride and future works based on the evaluation., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 可変弾性機構を有する装置型増力装置(OS.17 人間と関わるロボット)
林 俊映, 田中 孝之, 日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集, 2004, 0, 413, 414, 2004年
Wearable robots, especially power suits to enhance human activity are one of most interesting topics. This study aims to develop a power suit installing a variable stiffness mechanism. In a previous study, we showed the relation between impedance parameters of power suits and human performance, and verified the effectiveness of self impedance matching method using soft computings. In this paper, we conduct fundamental experiments in order to design a variable stiffness mechanism which can tune the stiffness of joint mechanically. Experimental results show the effectiveness of variable stiffness for improving human performance and reducting muscle fatigue., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - ユニバーサルデザインの新しい評価方法 : 加齢を考慮した視覚障害者誘導用ブロックの認識率の推定(ユニバーサルデザイン)
山岸 尚登, 田中 孝之, 黒井 恒志, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2004, 0, 24, 24, 2004年
一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 失敗を恐れないロボット・メカトロ教育のための教材開発と教育法の提案(もの作りとメカトロニクス1)
後藤 太郎, 田中 孝之, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2004, 0, 120, 121, 2004年
一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 魔法のほうきをイメージした新しい乗り物SWEEPER : 第2報,直感的操作が可能なヒューマンインタフェース(アミューズメントロボット・エンタテイナーロボット)
川口 加織, 田中 孝之, 山藤 和男, 上原 猛司, 前田 隆正, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2004, 0, 175, 175, 2004年
一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - ウェアラブルセンサスーツ : 第3報,表面筋電位を用いた関節トルク測定のための自動較正法(ウェアラブルロボット)
鈴木 洋輔, 田中 孝之, 筒井 洋一郎, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2004, 0, 178, 179, 2004年
一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - β-caroteneを内含する繊維型光駆動アクチュエータ
三井隆二郎, 田中孝之, 河村隆, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2003, 1A1.3F.F6(1)-1A1.3F.F6(2), 2003年05月23日
日本語 - 1A1-3F-F6 β-carotene を内含する繊維型光駆動アクチュエータ
三井 隆二郎, 田中 孝之, 河村 隆, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003, 0, 31, 31, 2003年
新しいアクチュエータとして動物の視覚などの生体における光受容機構に存在するフォトクロミック分子を動力源とするアクチュエータの開発を行っている。力学モデルを構築し, 動作実験結果との比較を行った。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - (1)ロボット・メカトロニクスに対する創造性教育と社会貢献の実践(教育)(日本機械学会賞〔2002年度(平成14年度)審査経過報告〕)
石川 晴雄, 前川 博, 明 愛国, 金森 哉吏, 田中 孝之, 日本機械学会誌, 106, 1014, 354, 354, 2003年
一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 18.6.ものづくり教育とメカトロニクス(18.ロボティクス・メカトロニクス)(<特集>機械工学年鑑)
田中 孝之, 生田 幸士, 日本機械学会誌, 106, 1017, 640, 640, 2003年
一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1A1-2F-D1 触覚センサを用いた視覚障害者誘導用ブロックの認識
山岸 尚登, 田中 孝之, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003, 0, 18, 18, 2003年
本研究では, ユニバーサルデザインの新しい評価方法の構築のために, 視覚障害者誘導用ブロック上を歩行したときの足裏の圧力分布を感圧導電性ゴムを用いた触覚センサによって測定し, 人間の認識結果との関連性を検証する。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2A1-3F-D5 ウェアラブル・センサスーツ : 第 2 報超音波筋力センサの高性能化
山口 龍介, 田中 孝之, 堀 滋樹, 諸麦 俊司, フェン マリア, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003, 0, 84, 84, 2003年
人間の全身に渡る動作を計測する為に, センサを内蔵した着衣方のセンサスーツを開発し最適なセンシングアルゴリズムを構築する研究である。本稿では筋肉の状態を測る超音波センサの高性能化を報告する。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2A1-3F-D6 介護用ヒューマン・アシスト・システム : 第 12 報アシスト効果向上のための制御系設計
小山 猛, 田中 孝之, 田中 一男, フェン マリア, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003, 0, 84, 84, 2003年
本報では, 生体情報である表面筋電位を用いてロボット装着時と未装着時の介護者の筋力を比較し, 全てのマンマシン系で利用可能なアシスト効果評価手法を提案する。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 介護用装着型ヒューマンアシストロボットの開発とアシスト効果向上のための制御系設計
フルードパワーシステム, Vol.34, No.5, 128, 133, 2003年 - 無人化生産支援ロボットのトラブル認識
清水茂則, 関口尚大, 田中孝之, 田中一男, 荒島謙治, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 20th, 1A37, 2002年10月12日
日本語 - ウェアラブル・センサスーツ(第1報,コンセプトと超音波センサディスク)
田中孝之, 山口龍介, 諸麦俊司, FENG M Q, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 20th, 1F24, 2002年10月12日
日本語 - 装着型ロボットの操作感と制御系設計への応用
金森 直希, 田中 孝之, 田中 一男, 情報処理学会研究報告. DBS,データベースシステム研究会報告, 126, 3, 31, 33, 2002年01月21日
This paper addresses subjective evaluation for operating feeling in a wearable robot. The NASA-TLX method, which is mental workload index analysis, is employed to investigate operating feeling for various impedance parameters and task parameters. The result shows the existence of three patterns of human operation. The patterns correspond to viscosity-based operation, restoring force-based operation and inertia-based operation, respectively. We verify the existence of three patterns by analyzing force sensor data. Furthermore, the verification of three pattern classification is also investigated by the semantic differential method and factor analysis., 一般社団法人情報処理学会, 日本語 - 1P1-F08 介護用ヒューマン・アシスト・システム : 第 11 報介護者の意図推定
小山 猛, 田中 孝之, 田中 一男, マリア Q. フェン, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2002, 0, 48, 48, 2002年
我々は介護者の肉体的・精神的負担を軽減するため, 介護者が装着しその腕力を増力することを目的とした, 介護用ヒューマン・アシスト・システムHAROの開発を進めている。本報では, HAROの操作性を向上させるために, HARO装着部に内蔵された操作力センサによって検出される操作力と介護者の筋電との相関をバイオメカニクスの観点から明確にし, その相関と操作力から介護者の意図を推定する。これにより, 介護者の筋骨格系に則した挙動やアシストが可能となる。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 1P1-F09 介護用ヒューマン・アシスト・システム : 第 10 報作業状態遷移に対応した制御系設計
吉川 広祐, 小山 猛, 田中 孝之, 田中 一男, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2002, 0, 48, 49, 2002年
われわれは介護用ヒューマン・アシスト・システムを開発し, 操作力センサと外力センサを統合した制御系の設計をおこなってきた。本研究では被介護者への抱き上げ作業の過程において, 被介護者との非接触である自由状態と接触している負荷状態, さらに自由状態と負荷状態との間の不連続な変化に対して過渡状態を設け, それぞれに対応した制御系を設計する。擬似被介護者 (約30kgのおもり) の持ち上げ実験をおこない, 提案する制御系が操作者の円滑な作業に有効であることを示す。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P2-H08 フォトクロミック分子を用いた繊維型光アクチュエータ
山岸 尚登, 田中 孝之, 河村 隆, 田中 一男, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2002, 0, 117, 117, 2002年
本研究では光エネルギによって構造が可逆的に変化するフォトクロミック分子に注目し, その動作をアクチュエータの動力として利用することを目的とする。フォトクロミック分子をナイロン6フィラメントの結晶組織中に拡散させ, 同分子の構造変化を利用した柔軟で静粛な繊維型アクチュエータを試作した。本アクチュエータは光によるエネルギ供給と制御が可能であり, 全体としてのシステムの小型・軽量化が期待できる。実験によりアクチュエータとしての利用を前提とした特性評価を行う。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 力触覚インタフェースにおける操作感の主観評価
金森直希, 田中孝之, 田中一男, 日本機械学会論文集, 68, 669, 1467, 1473, 2002年 - 介護用ヒューマン・アシスト・システム 第9報 実用的な介護動作のための制御システムの設計
吉川広祐, 小山猛, 田中孝之, 田中一男, 日本ロボット学会学術講演会予稿集, 19th, 295, 2001年09月18日
日本語 - 装着型増力装置のための超音波を用いた筋情報計測
櫛田拓也, 田中孝之, FENG M Q, 諸麦俊司, 日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集, 7th, 289, 290, 2001年03月09日
日本語 - 806 装着型増力装置のための超音波を用いた筋情報計測(感覚・計測とロボティクス・メカトロニクスI)(OS.12 感覚・計測とロボティクス・メカトロニクス)
櫛田 拓也, 田中 孝之, フェン マリア, 諸麦 俊司, 日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集, 2001, 0, 289, 290, 2001年
We have been developing the wearable human poweramplifying device. In order to correctly control the amplifying system, innovative sensors to recognize human motion are required to fubricated. In this paper, we propose the ultrasonic muscle power sensor by which human muscle power is directly measured. Trial manufacturing, experimental results and effectiveness of the proposed sensor are reported., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - F12-(1) アミューズメントロボットの研究開発と社会貢献(アミューズメント/エンターテイメント/ペットロボット)(機素潤滑設計部門,ロボティックス・メカトロニクス部門企画)
田中 孝之, 年次大会講演資料集, 1, 0, 181, 182, 2001年
一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - ペット動物と遊ぶロボットの開発 第2報 ロボットの試作とペット動物との相互対話
田中英里香, 田中孝之, 山藤和男, 岩本哲也, 日本ロボット学会学術講演会予稿集, 18th, 1431, 1432, 2000年09月12日
日本語 - ノンホロノミック・ロボットの研究 第6報 一輪車の安定走行
SHENG Z, 田中孝之, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 2000, Pt.5, 2P2.57.083(1)-2P2.57.083(2), 2000年05月11日
日本語 - ノンホロノミック・ロボットに関する研究 第5報 床運動ロボット
鈴木久延, 中久喜一雄, 山藤和男, 田中孝之, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 2000, Pt.5, 2P2.57.084(1)-2P2.57.084(2), 2000年05月11日
日本語 - ノンホロノミック・ロボットに関する研究 第4報 一本足移動ロボット
宮島晃, 竹村嘉人, 山藤和男, 田中孝之, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 2000, Pt.4, 2P1.57.091(1)-2P1.57.091(2), 2000年05月11日
日本語 - ノンホロノミック・ロボットの研究 第1報 猫ひねりによる3次元姿勢変換とホバーリング
小林剛, 村山昇, 田中孝之, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 2000, Pt.4, 2P1.57.089(1)-2P1.57.089(2), 2000年05月11日
日本語 - ノンホロノミックロボットに関する研究 第7報 空中におけるフリーフライングロボットの姿勢制御
田中孝之, 本多幸太郎, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 2000, Pt.5, 2P2.57.081(1)-2P2.57.081(2), 2000年05月11日
日本語 - ノンホロミック・ロボットの研究 第2報 ロボットによる猫ひねり
河村隆, 山藤和男, 田中孝之, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 2000, Pt.4, 2P1.57.090(1)-2P1.57.090(2), 2000年05月11日
日本語 - ノンホロノミックロボットに関する研究 第3報 励振を利用した雲梯わたりロボット
田中孝之, 前川桂一郎, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 2000, Pt.4, 2P1.57.092(1)-2P1.57.092(2), 2000年05月11日
日本語 - 2P1-57-089 ノンホロノミック・ロボットに関する研究 : 第 1 報猫ひねりによる 3 次元姿勢変換とホバーリング
小林 剛, 村上 昇, 田中 孝之, 山藤 和男, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000, 0, 87, 87, 2000年
本研究は, 2次元猫ひねりロボットを2組, 組み合わせることにより, すなわち直交する2つの軸のまわりにそれぞれ1回ずつ猫ひねりを行うことにより3次元空間内で, 任意の姿勢をとることができることを示とともに, 3D猫ひねりロボットの開発を行った結果を報告する。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P1-57-090 ノンホロノミック・ロボットに関する研究 : 第 2 報ロボットによる猫ひねり
河村 隆, 山藤 和男, 田中 孝之, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000, 0, 87, 87, 2000年
われわれは1991年に世界で初めて猫ひねり動作の解明に成功し, この原理を応用してロボットに猫ひねりを行わせることに成功した。本研究は, ゴム人工筋を用いた猫の尻振り動作, 背骨の曲げ角の制御およびロボット猫の自由落下時の尻振り動作と猫ひねりの関係を明らかにした。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P1-57-091 ノンホロノミック・ロボットに関する研究 : 第 4 報一本足ロボット
宮島 晃, 竹村 嘉人, 山藤 和男, 田中 孝之, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000, 0, 87, 88, 2000年
竹馬の動歩行をモデルとして, 一点接地で安定に立つことのできる一本足移動ロボットを開発した。本ロボットは定常的な足踏みにより動的に安定姿勢を保ち, さらに移動もおこなう。本研究では, 一本足ロボットをノンホロノミックシステムの見地から3次元でモデル化し, 各リンクの角度や各モータのトルク, ZMPの軌跡等をシミュレーションと実機の実験により解析, 動歩行について考察する。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P1-57-092 ノンホロノミック・ロボットに関する研究 : 第 3 報励振を利用した雲梯わたりロボット
田中 孝之, 前川 桂一郎, 山藤 和男, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000, 0, 88, 88, 2000年
1989年に発表した筆者らの2リンクで1モータ駆動の雲梯わたりボットは典型的なノンホロノミックシステムである。その後, 2リンクで2モータというホロノミックシステムなどが研究されているが, われわれはあくまでもノンホロノミックシステムの励振によってもたらされる少ないアクチュエータによる優れた運動の実現にこだわり, 新提案したトルク制御法により効率よく雲梯わたりが実現できることを報告する。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P2-57-081 ノンホロノミック・ロボットに関する研究
田中 孝之, 本多 幸太郎, 山藤 和男, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000, 0, 103, 103, 2000年
犬は訓練により, 空中に投げられたフリスビーや物体の落下する近くまで駆けて行って口で受けとめることができる。本研究はそのような犬の動作をロボットで実現するため, 多関節の二足をもつロボットを開発した。空中に放り投げられたこのロボットが空中でオイラー角を検出し, 足を常に地面に向けて軟着陸するようにゴム人工筋を制御することにより, ロボット犬の足からの軟着地実験に成功した。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P2-57-082 ノンホロノミック・ロボットに関する研究
和田 一義, 山藤 和男, 田中 孝之, 五閑 学, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000, 0, 103, 103, 2000年
跳躍と同時に作業を行うロボットの一つとして, なわ跳びロボットに着目した。これまで, ロボットの開発と実機を用いた定点での連続なわ跳び動作の実現に成功したが, 動特性や制御特性に関してまだ解明されない部分がある。本研究では, シミュレーションによりなわ跳びロボットの運動特性の検討, なわ跳びと移動の同時動作を実現するための方法論を開発する。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P2-57-083 ノンホロノミック・ロボットに関する研究
盛 再権, 田中 孝之, 山藤 和男, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000, 0, 103, 104, 2000年
本研究は, 横行クレーンの吊り荷の振動制御に関する基礎的研究として, サーボモータで水平に駆動されるスライダに取り付けた単振子型ローダーアームの制御を行った。この系は1入力, 2出力のノンホロノミックシステムであり, 具体的にはローダーアームの先端を高速・精密に位置決めする場合の残留振動防止に関するソフトウエアサーボ制御の研究である。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 2P2-57-084 ノンホロノミック・ロボットに関する研究
鈴木 久延, 中久喜 一雄, 山藤 和男, 田中 孝之, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000, 0, 104, 104, 2000年
曲率をもつ3つのリンクと2つのアクチュエータから構成され, 倒立や蠕動運動などにより床面を移動することができる床運動ロボットを開発した。本研究では, ノンホロノミックシステムの見地からロボットの運動特性を調べるとともに, 感性工学的なアプローチをおこない, より生物的な動作を実現する方法について検討する。, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語 - 実時間画像抽出技術
田中孝之, 山藤和男, 田中一男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1999, Pt.1, 1P1.01.002(1)-1P1.01.002(2), 1999年06月12日
日本語 - 介護用ヒューマンアシスト・システム 第5報 操作性と心理的安全性
金森直希, 田中孝之, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1999, Pt.1, 1P1.09.021(1)-1P1.09.021(2), 1999年06月12日
日本語 - 介護用ヒューマンアシスト・システム 第6報 負荷時の操作性
村野直康, 山藤和男, 田中孝之, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1999, Pt.1, 1P1.09.019(1)-1P1.09.019(2), 1999年06月12日
日本語 - 無人化生産支援ロボットの研究 (第4報 知識形式と行動計画)
関口尚大, 田中孝之, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1999, Pt.2, 1P2.20.020(1)-1P2.20.020(2), 1999年06月12日
日本語 - 介護用ヒューマン・アシスト・システム 第7報 ヒューマンアシスト用エンドエフェクタ(HAND)の開発
平田菜穂子, 山藤和男, 田中孝之, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1999, Pt.1, 1P1.09.023(1)-1P1.09.023(2), 1999年06月12日
日本語 - 介護用ヒューマン・アシスト・システム 第8報 実機装着による介護動作の実現
小山猛, 山藤和男, 田中孝之, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1999, Pt.1, 1P1.09.022(1)-1P1.09.022(2), 2, 1999年06月12日
日本語 - オフラインロボットとオンラインロボットの協調に基づいた無人化生産 第3報, 昆虫型画像抽出法による両眼視
佐藤大資, 田中孝之, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1999, Pt.2, 2A1.66.067(1)-2A1.66.067(2), 1999年06月12日
日本語 - 対話型ペットロボットにおける自己学習アルゴリズムの開発
甲斐万智子, 田中孝之, 田島年浩, 工藤敏巳, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1999, Pt.3, 2P2.22.015(1)-2P2.22.015(2), 1999年06月12日
日本語 - 介護用ヒューマン・アシスト・システム 第4報 装着型ヒューマンアシスト装置のコンセプトと開発
小山猛, 小原直己, 山藤和男, 田中孝之, 日本ロボット学会学術講演会予稿集, 16th, 619, 620, 1998年09月
日本語 - 人間・機械系の操作性に関する研究 (第2報 セルフ・インピーダンス・マッチング法の提案)
森下吏規, 田中孝之, 倉脇一郎, 山藤和男, 日本ロボット学会学術講演会予稿集, 16th, 1145, 1146, 1998年09月
日本語 - 自立型一輪車ロボットの開発と走行制御
大倉健, 山藤和男, 田中孝之, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1998, Pt.2, 1AI3.7(1)-1AI3.7(2), 1998年06月
日本語 - 地震後災害に対応した人命救助システムの研究 第3報 災害救助用知能ロボットシステムの開発
蒲沢優, 田中孝之, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1998, Pt.4, 1CI4.7(1)-1CI4.7(2), 1998年06月
日本語 - 対話型ペットロボットの研究開発 : 感情・意思表出動作発生機構のモデル化
甲斐 万智子, 田中 孝之, 山藤 和男, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 7, 681, 684, 1997年11月10日
日本語 - 介護用ヒューマン・アシスト・システム 第3報 人間・機械系の操作性に関する研究
森下吏規, 小原直己, 田中孝之, 山藤和男, 日本ロボット学会学術講演会予稿集, 15th, 343, 344, 1997年09月
日本語 - 介護用ヒューマン・アシスト・システム 第1報 ヒューマン・アシスト・システムのコンセプトと仕様
金森直希, 倉脇一郎, 田中孝之, 山藤和男, 田口幹, 日本ロボット学会学術講演会予稿集, 15th, 339, 340, 1997年09月
日本語 - 介護用ヒューマン・アシスト・システム 第2報 パワーアシスト用2リンク腕の開発とその力制御
村野直康, 佐藤方俊, 山藤和男, 田中孝之, 日本ロボット学会学術講演会予稿集, 15th, 341, 342, 1997年09月
日本語 - 地震後災害に対応した人命救助システムの研究 第2報 倒壊した木造家屋からの人命救助について
田中孝之, 山藤和男, FENG M, JSMEロボメカ・シンポジア講演論文集, 2nd, 71, 74, 1997年07月
日本語 - ハエの行動にならった生物的画像抽出法(Active Multi‐Eye System)の提案
大井純司, 田中孝之, 山藤和男, ロボティクスシンポジア予稿集, 2nd, 157, 162, 1997年07月
日本語 - サービス用知能移動ロボットの開発研究 第23報 ジェスチャー認識による人間とロボットの直接対話
植田行紀, 田中孝之, 山藤和男, 佐伯講介, ロボティクスシンポジア予稿集, 2nd, 49, 52, 1997年07月
日本語 - サービス用知能移動ロボットの開発研究 第20報 複数台コンピュータを用いた知能移動ロボットシステム
関口尚大, 田中孝之, 山藤和男, 平林友一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1997, Vol.B, 1105, 1106, 1997年06月
日本語 - 人工生命のための感情発生機構のモデル化
高梨進治, 田中順平, LITVINTSEVA L V, 田中孝之, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1997, Vol.B, 1161, 1164, 1997年06月
日本語 - 感情表出ロボットの試作と表出結果の人間による評価
甲斐万智子, 片上大輔, 高梨進治, 田中孝之, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1997, Vol.B, 671, 672, 1997年06月
日本語 - ハエの行動にならった生物的画像抽出法(Active Multi-Eye)とロボットマニピュレータを用いた距離測定への応用
大井純司, 田中孝之, 山藤和男, 倉脇一郎, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1997, Vol.B, 1083, 1086, 1997年06月
日本語 - サービス用知能移動ロボットの研究開発 第21報 作業内容に基づいた二腕ロボットの軌道計画
渋谷充宏, 田中孝之, 山藤和男, 荻野和光, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1997, Vol.B, 645, 646, 1997年06月
日本語 - 新画像認識技術のコンセプトとシミュレーション
荻野洋平, 田中孝之, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1997, Vol.B, 1069, 1070, 1997年06月
日本語 - CCDカメラを用いた測距システム
田口幹, 田中孝之, 江間賢一, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1997, Vol.B, 775, 776, 1997年06月
日本語 - ゴミ搬送ロボットの開発 第3報 自動給電および清掃機能の開発
氏家智親, 佐藤大資, 田中孝之, 山藤和男, 豊島功, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1997, Vol.B, 647, 650, 1997年06月
日本語 - 真剣白刃取りロボットの開発
松本慶吾, 橋村政和, 荻野洋平, 山藤和男, ULYANOV S V, 田中孝之, 日本ロボット学会学術講演会予稿集, 14th, 2, 453, 454, 1996年11月
日本語 - サービス用知能移動ロボットの開発研究 第17報 階層型環境地図を用いた適応型移動制御
関口尚大, 田中孝之, 山藤和男, ULYANOV S V, 日本ロボット学会学術講演会予稿集, 14th, 2, 499, 500, 1996年11月
日本語 - サービス用知能移動ロボットの開発研究 第16報 Active Multi‐Eyeシステムの提案とロボットへの応用
大井純司, 蒲沢優, 山藤和男, 田中孝之, ULYANOV S V, 日本ロボット学会学術講演会予稿集, 14th, 1, 295, 296, 1996年11月
日本語 - 人間が乗るタイプの一輪車の走行安定化とインテリジェント制御
渡辺晋, 大倉健, 山藤和男, ULYANOV S V, 田中孝之, JSMEロボメカ・シンポジア講演論文集, 1st, 105, 110, 1996年07月
日本語 - サービス用知能移動ロボットの開発研究 第13報 ジャイロセンサと超音波センサを用いた移動ロボットの自律ナビゲーションに関する研究
片上大輔, 田中孝之, 山藤和男, ULYANOV S V, 豊島功, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1996, Vol A, 690, 693, 1996年06月
日本語 - サービス用知能移動ロボットの開発研究 第10報 階層型環境地図情報に基づいた自律移動制御
田中孝之, 山藤和男, ULYANOV S V, 平林友一, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1996, Vol B, 959, 962, 1996年06月
日本語 - サービス用知能移動ロボットの開発 第9報 行動予測による動的障害物の回避方法
田中孝之, 関口尚大, 山藤和男, 日本ロボット学会学術講演会予稿集, 13th, 3, 887, 888, 1995年11月
日本語 - サービス用知能移動ロボットの開発 第2報 自律移動制御
石川敦雄, 宮川公彦, 田中孝之, 山藤和男, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1994-A, 940, 353, 358, 1994年06月
日本語
書籍等出版物
- Humanoid Robotics: A Reference
Eiichi Yoshida, Ko Ayusawa, Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka, Toward New Humanoid Applications: Wearable Device Evaluation Through Human Motion Reproduction
Springer, 2018年08月, 9400760450, 英語, This chapter addresses a new application of humanoid robot for evaluation of wearable assistive devices. One of the issues for diffusion of assistive devices that has been developed recently is its objective and qualitative evaluation to validate its assistive effects. Human subject experiments that have frequently been used have several drawbacks such as heavy ethical procedures, repeatability, and subjectivity coming from tests with questionnaires. A humanoid robot with humanlike structure and shape has potential to be used as an “active mannequin.” By reproducing human motions based on a technique called retargeting, a humanoid robot can test wearable devices instead of a human. It has advantages as it can repeat the same motions to test the product under the same conditions, and it has no ethical risks. The largest advantage is its capacity of quantitative evaluation by measuring joint torques, which allows direct validation of supportive torque generated by the device. By taking an example of a supportive wear “Smart Suit Lite” supporting the user’s lower back by elastic bands, we will overview the evaluation framework of humanoid-based assistive device evaluation, including human motion retargeting, experimental device evaluation with humanoid HRP-4C, and validation of the accuracy of the results using an identification method., [分担執筆] - ロボット制御学ハンドブック
田中孝之, 諸麦俊司, 松野 文俊, 大須賀 公一, 松原 仁, 野田 五十樹, 稲見 昌彦, センサ・アクチュエータとモデリング
近代科学社, 2017年12月, 476490473X, 1024, [分担執筆] - 人工知能学大事典
田中孝之, 人工知能学会, JSAI, パワーアシストスーツ
共立出版, 2017年07月, 4320124200, 1579, 1024-1025, 日本語, 事典・辞書, [分担執筆] - 生体データ活用の最前線~スマートセンシングによる生体情報計測とその応用~
田中孝之, 日下 聖, 土谷圭央, 板生 清, 作業者の腰への負担計測と軽減に向けたセンサ内蔵ウェアの開発
サイエンス&テクノロジー株式会社, 2017年04月, 4864281513, 519, [分担執筆]
講演・口頭発表等
- 腰部物理モデル開発のための前後屈姿勢X線画像による負担解析
藤田 亘, 土谷 圭央, 田中 孝之, 吉田 道拓
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2020年, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語
2020年 - 2020年,Low back pain is a serious problem in Japan, so analysis of lumber load is needed. The conventional analysis method is an invasive analysis, and a non-invasive and safe analysis method is required. The purpose of this study is to make a physical model of L4-L5 vertebral body from radiographs and to estimate the lumbar load from the model. Five X-ray images of the upper body angle, standing postures, and backward bending were taken for each subject, and a three-dimensional model of the L4-L5 vertebral body was created. FEM analysis was performed using the model created, and the load acting on the intervertebral disc during the photographed postures ware measured. The results were evaluated for each of the four subjects to measure individual differences. Based on these results, we approached the lumbar load analysis using a physical model, which is the goal of this study.
- 腰部負担の見える化技術
土谷 圭央, 日下 聖, 田中 孝之, 吉田 道拓
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2018年, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語
2018年 - 2018年, Anteflexion motion is absolutely necessary when we spend daily life which we carry, snow shoveling, farm work, etc. Because it can be expected to explore the cause of low back pain, it is necessary to measure the lumbar load noninvasively taking lumbosacral alignment and external load into consideration. In this research, we develop a wearable sensor system for estimating the lumbar load. - アクティブコルセットの締め付け力による関節剛性への影響
吉田 道拓, 田中 孝之, 日下 聖, 土谷 圭央
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2018年, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語
2018年 - 2018年, This research developed assist equipment that changes the tightening force depending on low back burden. The final aim of this research is to develop the control system to tighten optimally. This paper aims to reveal the response of the human body to the tightening. The low back burden is defined as the compression force on the intervertebrae disk. The first half of this paper verifies the effect of the tightening on pelvis. In the verification about the posture of anteflexion, the low back burden decreased in two subjects among three. Also about the motion of lifting up, all of three subjects was reduced the low back burden. In the second half, the influence on joint stiffness by tighteing was shown for four subjects. By the experiment to identify the inpedance, the increase of elasticity on joints was shown about the one of the subjects. - 筋硬さセンサを用いた前屈動作における手先荷重推定法
土谷 圭央, 日下 聖, 田中 孝之, 松尾 祥和
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2016年, 一般社団法人 日本機械学会, 日本語
2016年 - 2016年, This study aims to develop of wearable sensor system, and propose an estimation method of lumbosacral alignment and lumbar load caused by changes in posture. Need to use the hand load for lumbar load estimation. Therefore, the hand load estimation method is developed by using muscle hardness sensor. By using this method, the hand load can be estimated with enough accuracy. - ウェアラブルセンサシステムを用いた腰部負荷推定のための腰仙部寸法校正法
土谷圭央, 日下聖, 田中孝之, 松尾祥和, 小田まこと, 笹木工, 神島保, 山中正紀
計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM), 2015年11月18日, 日本語 - 感覚運動機能を向上させるウェアラブルスーツ:SEnS―第三報:関節位置覚に対する影響―
栗田雄一, 佐藤純平, 辻敏夫, 田中孝之, 篠原稔
計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM), 2015年11月18日, 日本語 - 感覚運動機能を向上させるウェアラブルスーツ:SEnS―第二報:両腕の補助が可能なスーツの開発―
栗田雄一, 小池祐輝, 田中孝之, 辻敏夫
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2015年09月03日, 日本語 - 漁業用軽労化支援スーツの改良―2 改良型スーツの評価試験
高橋秀行, 田中孝之, 今村由芽子, 前田大輔, 吉成哲, 江森浩司, 鈴木善人
日本水産工学会学術講演会講演論文集, 2015年05月29日, 日本語 - Relative Speed Feeling Presenting Method using Vibration Alert Interface
LAI Zhantao, SAMPEI Yuki, TANAKA Takayuki
ヒューマンインタフェースシンポジウム論文集(CD-ROM), 2013年09月10日, 英語 - 任意点操作可能な多リンクパワーアシストシステムの操作点インピーダンス修正のための一手法
渋川文哉, 田中孝之, 金子俊一
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2013年09月04日, 日本語 - ロバストでかつ収束性能の高い点群照合アルゴリズム
近藤正一, 金子俊一, 田中孝之, 高氏秀則, 前田俊二
電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集(CD-ROM), 2013年09月04日, 日本語 - 介護作業用スマートスーツ・ライトによる前屈姿勢保持時の筋力補助と姿勢安定化
今村由芽子, 田中孝之, 金子俊一, 鈴木善人, 瀧澤一騎, 山中正紀
ロボティクスシンポジア予稿集, 2013年03月, 日本語
[招待講演] - セミアクティブアシスト機構による周期運動のスキルアシストとパワーアシスト―スキルアシスト適用時のパワーアシスト率制御―
日下聖, 田中孝之, 金子俊一, 梶原秀一
ロボティクスシンポジア予稿集, 2013年03月, 日本語 - Postural stabilization by trunk tightening force generated by passive power-assist device.
Imamura Y, Tanaka T, Nara H, Suzuki Y, Takizawa K, Yamanaka M
Conference proceedings : ... Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Conference, 2013年 - Development on smart suit for dairy work assistance.
Nara H, Kusaka T, Tanaka T, Yamagishi T, Ogura S
Conference proceedings : ... Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Conference, 2013年 - Humanoid robot as an evaluator of assistive devices.
Kanako Miura, Eiichi Yoshida, Yoshiyuki Kobayashi, Yui Endo, Fumio Kanehiro, Keiko Homma, Isamu Kajitani, Yoshio Matsumoto, Takayuki Tanaka
2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Karlsruhe, Germany, May 6-10, 2013, 2013年 - Improvement of Sensory Stabilization and Repeatability of Vibration Interface for Distance Presentation.
Yuki Sampei, Takayuki Tanaka, Yuki Mori, Shun'ichi Kaneko
Foundations of Augmented Cognition - 7th International Conference, AC 2013, Held as Part of HCI International 2013, Las Vegas, NV, USA, July 21-26, 2013. Proceedings, 2013年 - Correction Method Based on KI-VPA Model for Changes in Vibratory Perception Caused by Adaptation.
Yuki Mori, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
Human Interface and the Management of Information. Information and Interaction Design - 15th International Conference, HCI International 2013, Las Vegas, NV, USA, July 21-26, 2013, Proceedings, Part I, 2013年 - 腰部負荷推定のための腰部表皮形状と上体角度計測に基づく腰椎形状推定
保科大樹, 田中孝之, 奈良博之, 金子俊一, 山中正紀, 關之山勝博
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2012年09月17日, 日本語 - 持ち上げ動作におけるスマートスーツ・ライトの筋負担補助効果と感覚量の検証
高橋紘介, 田中孝之, 奈良博之, 金子俊一
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2012年09月17日, 日本語 - フィードフォワードを付加したサーボ制御を用いた葡萄園除草ロボットWeeRoの移動制御
木村龍史, 松下昭彦, 金子俊一, 田中孝之
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2012年09月17日, 日本語 - マニピュレータの姿勢を利用した変形対象物の位置検出誤差と初期変形量の関係
井川久, 田中孝之, 金子俊一, 多田達実, 鈴木慎一, 大村功
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2012年09月17日, 日本語 - 介護作業用スマートスーツ・ライトの体幹安定化効果による静的姿勢バランス能力の向上
今村由芽子, 田中孝之, 鈴木善人, 瀧澤一騎, 山中正紀
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2012年09月17日, 日本語 - 複数周波数成分を持つ周期運動におけるスキルアシストのためのエネルギー制御
吉藤拓土, 田中孝之, 日下聖, 金子俊一, 梶原秀一
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2012年09月17日, 日本語 - 三対六筋を有した筋骨格モデルに基づく姿勢考慮補償での筋出力差による手先応答性への影響
中野基輝, 田中孝之, 金子俊一
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2012年09月17日, 日本語 - セミアクティブアシスト機構によるスキルアシスト時の位相差リミッタによるスキルアシスト率制御の一考察
日下聖, 田中孝之, 金子俊一, 梶原秀一
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2012年09月17日, 日本語 - Humanoid Robot as an Evaluator of Assistive Devices
YOSHIDA Eiichi, MIURA Kanako, KOBAYASHI Yoshiyuki, ENDO Yui, HOMMA Keiko, KAJITANI Isamu, MATSUMOTO Yoshio, TANAKA Takayuki
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2012年09月17日, 英語 - 振動感覚順応を考慮したVibration Alert Interfaceの振動呈示方法
森友揮, 田中孝之, 金子俊一
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2012年05月27日, 日本語 - fNIRSデータにおける頭部姿勢変化による脳血流変化の推定
高橋紘介, 田中孝之, 奈良博之, 金子俊一, 小島悟, 井上正雄
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2012年05月27日, 日本語 - Vibration Alert Interface利用時における感覚再現性向上のための相対振動感覚提示法
三瓶佑希, 田中孝之, 森友揮, 金子俊一
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2012年05月27日, 日本語 - 体幹安定化のためのスマートスーツ・ライトの姿勢変化に伴う体幹締め付け力によるバランス能力向上
今村由芽子, 田中孝之, 鈴木善人, 瀧澤一騎, 山中正紀
ロボティクスシンポジア予稿集, 2012年03月, 日本語 - 上腕挙上作業用アシストスーツのためのストレッチFRPアクチュエータの開発
松本浩輔, 田中孝之, 金子俊一, 奈良博之, 吉成哲, 前田大輔, 鈴木善人
計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 2012年, 日本語 - 葡萄園除草ロボットのための葡萄樹の視覚認識能力を考慮したロバスト触覚認識技術の評価
井川久, 田中孝之, 金子俊一, 多田達実, 鈴木慎一, 大村功
計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 2012年, 日本語 - Base Position Detection of Grape Stem Considering Its Displacement for Weeding Robot in Vineyards
IGAWA Hisashi, TANAKA Takayuki, KANEKO Shun’ichi, TADA Tatsumi, SUZUKI Shin’ichi, OHMURA Isao
Annu Conf IEEE Ind Electron Soc, 2012年, 英語 - Vibration Alert Interfaceにおける順応による振動感覚変化のモデル化
森友揮, 田中孝之, 金子俊一, 片桐祥雅
ヒューマンインタフェースシンポジウム論文集(CD-ROM), 2011年09月13日, 日本語 - 葡萄園除草ロボットのための葡萄樹の視覚認識能力を考慮したロバスト触覚認識の評価
井川久, 田中孝之, 金子俊一, 多田達実, 鈴木慎一, 大村功
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2011年09月07日, 日本語 - セミアクティブアシスト機構とエネルギ制御によるパワーアシストとスキルアシスト―スキルアシスト制御則の開発と視覚追従実験による効果検証―
日下聖, 田中孝之, 金子俊一, 梶原秀一
日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 2011年09月07日, 日本語 - セミアクティブアシスト機構とエネルギー制御によるスキルアシスト―視覚追従実験による動作矯正効果の検証―
日下聖, 田中孝之, 金子俊一, 梶原秀一
ロボティクスシンポジア予稿集, 2011年03月, 日本語 - 多リンクパワーアシストシステムの任意操作点からの直感的操作手法―多リンク多自由度マニピュレータの操作点での運動拘束に関する考察―
渋川文哉, 田中孝之, 金子俊一, 梶原秀一, 吉藤拓土
ロボティクスシンポジア予稿集, 2011年03月, 日本語 - Skill assist and power assist for periodic motions by using semi-active assist mechanism with energy control.
Takashi Kusaka, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko, Hidekazu Kajiwara
2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2011, Karon Beach, Thailand, December 7-11, 2011, 2011年 - Fundamental study on evaluation of KEIROKA(fatigue-reduction) technology in using UD shovel for removing snow by Musculo-Skeletal Dynamics Simulator.
Hiroyuki Nara, Takayuki Tanaka, Yumeko Imamura, Satoshi Yoshinari, Yasuhiro Nakajima, Shun'ichi Kaneko
2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2011, Karon Beach, Thailand, December 7-11, 2011, 2011年 - Motion-based design of elastic belts for passive assistive device using musculoskeletal model.
Yumeko Imamura, Takayuki Tanaka, Yoshihito Suzuki, Kazuki Takizawa, Masanori Yamanaka
2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2011, Karon Beach, Thailand, December 7-11, 2011, 2011年 - Design of Vibration Alert Interface Based on Tactile Adaptation Model to Vibration Stimulation.
Yuki Mori, Takayuki Tanaka, Shun'ichi Kaneko
Human Interface and the Management of Information. Interacting with Information - Symposium on Human Interface 2011, Held as Part of HCI International 2011, Orlando, FL, USA, July 9-14, 2011, Proceedings, Part I, 2011年 - 筋骨格動力学シミュレーターを用いた除雪作業用UDスコップ使用時の身体的負担評価
奈良博之, 田中孝之, 今村由芽子, 吉成哲, 中島康博, 金子俊一
生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会講演論文集(CD-ROM), 2011年, 日本語 - 多リンクパワーアシストシステムの任意操作点における操作干渉力を考慮した直感的制御手法
渋川文哉, 田中孝之, 金子俊一, 吉藤拓土, 梶原秀一
知能メカトロニクスワークショップ講演論文集(CD-ROM), 2011年, 日本語 - モーション・ベースト・アシスト法に基づく介護用スマートスーツ・ライトのための弾性材設計と評価
今村由芽子, 田中孝之, 金子俊一, 山中正紀, 瀧澤一騎, 堀田大介
計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 2011年, 日本語 - 高所腕上げ作業用スマートスーツのためのストレッチFRPアクチュエータの開発
松本浩輔, 田中孝之, 金子俊一, 奈良博之, 吉成哲, 前田大輔, 鈴木善人
計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 2011年, 日本語 - 葡萄園除草ロボットのための葡萄樹の視触覚認識能力の向上
井川久, 田中孝之, 金子俊一, 多田達実, 鈴木慎一
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2010年06月13日, 日本語 - 作業者の操作予測とその信頼性に基づいたエネルギー回生システムを有するパワーアシスト装置の制御方法
小林憲弘, 田中孝之, 金子俊一
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2010年06月13日, 日本語 - 移動ロボットの傾きを考慮した複数のランドマークによる位置姿勢認識
高須賀直一, 田中孝之, 金子俊一, 多田達実, 鈴木慎一
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2010年06月13日, 日本語 - 筋特性に基づく高速インピーダンスマッチングによるパワーアシストバルブの操作性向上
中野基輝, 田中孝之, 金子俊一, 山野光一
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2010年06月13日, 日本語 - 放水角度とノズル曲げ角に対する放水負担解析および床反力推定
菊地隆志, 田中孝之, 金子俊一, 山野光一, 安田康晴
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2010年06月13日, 日本語 - 調教騎手用スマートスーツの開発―エネルギー制御に基づくパワーアシストとスキルアシスト―
日下聖, 田中孝之, 金子俊一, 鈴木善人, 齊藤宗信, 梶原秀一
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2010年06月13日, 日本語 - カメラ振動に伴う対象物位置の信頼性を考慮したロバストステレオシステム
岡崎伸哉, 田中孝之, 金子俊一, 高氏秀則, 高地伸夫, 山田光晴
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2010年06月13日, 日本語 - マルチポータルヒューマンインタフェース―操作安定性を考慮した操作力ファジィ推定柚―
渋川文哉, 田中孝之, 金子俊一
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2010年06月13日, 日本語 - Design of controller for a Semi-Active Assist Mechanism considering Low-Powered Actuator Limitation
ROSENDO Andre, NAKANO Motoki, TANAKA Takayuki, KANEKO Shun’ichi
日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2010年06月13日, 英語 - 振動環境下における対象物位置情報の信頼性を考慮したロバストステレオビジョンシステム
岡崎伸哉, 田中孝之, 金子俊一, 高氏秀則, 高地伸夫, 山田光晴
ロボティクスシンポジア予稿集, 2010年03月, 日本語 - High-speed impedance matching based on muscle characteristic and its application for improving maneuverability of power assist valve.
Motoki Nakano, Shun'ichi Kaneko, Takayuki Tanaka, Koichi Yamano
Proceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, Istanbul, Turkey, 10-13 October 2010, 2010年 - 2P1-F18 カメラ振動に伴う対象物位置の信頼性を考慮したロバストステレオシステム
岡崎 伸哉, 田中 孝之, 金子 俊一, 高氏 秀則, 高地 伸夫, 山出 光晴
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010年, 日本語
This study aims to establish a Robust sensor system by considering a camera vibration. In stereo measurement, we cam approximate the distribution of the measurement error in image by using uniform distribution. Therefore, the parameters of the distribution of the measurement error are the mean value μ and the standard deviation σ, while the amplitude A and the frequency F are regarded as the parameters of the camera vibration. In order to verify relationships between the parameters with regard to the distribution of the measurement error and the parameters of the camera vibration, we performed an experiment using a vibration testing system. By the result, we can establish the measurement error model. Moreover, we defined the existing probability of the object by using the parameters of the measurement error. Additionally, in order to be minimized the errors, we proposed a variable baseline method. We verified effect of the variable baseline method. - 2A1-C25 調教騎手用スマートスーツの開発 : エネルギー制御に基づくパワーアシストとスキルアシスト
日下 聖, 田中 孝之, 金子 俊一, 鈴木 善人, 齊藤 宗信, 梶原 秀一
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010年, 日本語
We have developed a soft and flexible power assist device named "smart suit". The assist force is basically gained by the elastic force of elastic materials, and it is controlled by adjusting the length of the elastic materials by using DC motor. In this study, we applied the smart suit to horse trainers for reducing their physical fatigue in horse training to prevent their injuries. Moreover we aim developing an assist force control method based on the energy control for considering not only the power assist but the skill assit. In this paper, we confirm the energy control has the effectiveness of the power assist and the skill assist. - 1A2-G13 マルチポータルヒューマンインタフェース : 操作安定性を考慮した操作力ファジィ推定
渋川 文哉, 田中 孝之, 金子 俊一
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010年, 日本語
In this study, we propose a multi-portal human interface (M-HI)as an innovative human interface for power assist systems. M-HI allows users to apply force anywhere in the power assist system. This paper describes the concept, the design, the algorithm and possible applications of M-HI. In addition, this paper demonstrates the effectiveness of M-HI with respect to expanding the operableworkspace of power assist systems containing multi-DOF manipulators. - 1A2-E30 移動ロボットの傾きを考慮した複数のランドマークによる位置姿勢認識
高須賀 直一, 田中 孝之, 金子 俊一, 多田 達実, 鈴木 慎一
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010年, 日本語
Our present study aims to establish a method for estimating the position of a mobile robot traversing irregular ground. More specifically, we apply simultaneous localization and mapping (SLAM) using a laser range finder (LRF). We derive an expression to estimate the position of the mobile robot relative to a fixed landmark using the LRF. We use two poles for the landmark in our experiment. We confirm the effectiveness and accuracy of our proposed technique by both simulations and experiments. - 1A2-D19 振動を利用した情報提示装置における慣れが振動感覚に及ぼす影響
森 友揮, 田中 孝之, 金子 俊一
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010年, 日本語
This paper describes influence of adaptation on vibration perception for information presentation device using vibration. Information presentation using vibration is an effective method to convey the information to the user. Vibration conveys the information to the user by change in vibration frequency. However, vibration perception was changed due to the adaptation even when vibration frequency was constant. Perception of vibration strength was changed by vibration duration and how to change in vibration. We aim to find a cause of adaptaion and make a mathematical model of adaptation to vibration. - 1A1-G28 作業者の操作予測とその信頼性に基づいたエネルギー回生システムを有するパワーアシスト装置の制御方法
小林 憲弘, 田中 孝之, 金子 俊一
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010年, 日本語
The purpose of this study is to develop the control method for power assist system that has energy regeneration system, by recovering desired load reduction ratio even if torque saturation happens. This paper considers using the ratio of impluse of assist force to impluse of operator's force as an evaluation indicator. Proposed method predicts the operation of an operator and gets desired load reduction ratio by dealing deficient impluse, based on reliability of predicted values. - 1A1-G12 筋特性に基づく高速インピーダンスマッチングによるパワーアシストバルブの操作性向上
中野 基輝, 田中 孝之, 金子 俊一, 山野 光一
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010年, 日本語
The purpose of this research is to develope the powered valve for fire engine which according to person's intention based on impedance control. We establish the method to predict valve's opening time period by initial value of operation torque. In addition, we establish the method to predict it real time baced on minimum jerk model. It made the evaluation more improved to half. - 1A1-C08 放水角度とノズル曲げ角に対する放水負担解析および床反力推定
菊地 隆志, 田中 孝之, 金子 俊一, 山野 光一, 安田 康晴
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010年, 日本語
In this research, we aim at reducing physical strain from nozzle reaction force and making the fire fighting activity more smoothly. We measured reaction forces as water is projected from a nozzle. We also conducted an analysis of physical strain for water projection angle and nozzle bending angle. - 1A1-B03 葡萄園除草ロボットのための葡萄樹の視触覚認識能力の向上
井川 久, 田中 孝之, 金子 俊一, 多田 達実, 鈴木 慎一
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2010年, 日本語
Due to the vastness of the vineyards in Hokkaido, it is very hard for its workers to eradicate weeds. In order to solve this problem, we aim to develop a weeding robot with a multi-link manipulator, using a visual sensing technique of stereo camera system for recognizing the trunk of grape. However this technique lacks accuracy because the stereo camera system generally cannot avoid the error in measurement. Considering this, we devised a method which defines the grape-trunk area. Additionally, in order to compensate the visual sensing technique, we used a tactual sensing technique using the multi-link manipulator, which can recognize trunk of grape by touching it. In this paper, we developed a robust sensing system using both visual and tactual recognition for the weeding robot. - カメラ振動を考慮したステレオ計測誤差モデル
岡崎伸哉, 田中孝之, 金子俊一, 高氏秀則, 高地伸夫, 山田光晴
ViEWビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集(CD-ROM), 2010年, 日本語 - 葡萄園除草ロボットのための葡萄樹の視覚認識能力を考慮した触覚認識技術
井川久, 田中孝之, 金子俊一, 多田達実, 鈴木慎一
知能メカトロニクスワークショップ講演論文集(CD-ROM), 2010年, 日本語 - 移動ロボットの傾きを考慮した複数のランドマークによる位置姿勢認識
高須賀直一, 田中孝之, 金子俊一, 多田達実, 鈴木慎一, 高橋悟
知能メカトロニクスワークショップ講演論文集(CD-ROM), 2010年, 日本語 - 調教騎手用スマートスーツの開発―周期運動におけるエネルギー変化を考慮した補助力制御―
日下聖, 田中孝之, 金子俊一, 鈴木善人, 斎藤宗信, 梶原秀一
計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集, 2010年, 日本語 - Control method for power-assist systems with energy regeneration system based on predicting operation
KOBAYASHI Norihiro, TANAKA Takayuki, KANEKO Shun’ichi
Annu Conf IEEE Ind Electron Soc, 2010年, 英語 - High-speed Impedance Matching Based on Muscle Characteristic and Its Application for Improving Maneuverability of Power Assist Valve
NAKANO Motoki, TANAKA Takayuki, NANEKO Shunichi, YAMANO Koichi
Proc IEEE Int Conf Syst Man Cybern, 2010年, 英語
担当経験のある科目_授業
所属学協会
共同研究・競争的資金等の研究課題
- ウェアラブル運動拡張デバイスによる運動獲得過程の可視化と最適化
科学研究費助成事業
2022年04月 - 2025年03月
田中 孝之, 村井 昭彦
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 22H01436 - 身体機能を向上させるソフトエグゾスケルトンの開発とスポーツの拡張
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2018年04月01日 - 2021年03月31日
栗田 雄一, 田中 孝之, 三木 則尚
2018年度は,(1)身体負荷計測,努力感計測,心理負荷計測を含む身体・心理負荷のリアルタイム計測技術の開発,ならびに(2)負担規範のアシスト力の設計,ソフトアクチュエータを利用した運動アシストスーツの開発を含むソフトエグゾスケルトンスーツの開発を主に実施した.(1)については,筋電計測を活用した腰部身体負荷計測のプレ実験を行った.また,電極を用いた心理負荷計測を行うためのウェアラブルセンサ技術の開発を行った.これら開発は,研究分担者と連携して実施している.また運動アシストにおける運動主体感の変化を調べるために,空気圧人工筋による運動アシストのタイミングを早めたり遅らせたりしたときに,着用者が自分自身で体を動かしたかように感じるか(すなわち,運動主体感)がどのように変化するかを調査した.これらの結果は,運動支援デバイスのアシストタイミングを制御する際の設計指針に利用可能な知見である.(2)については,空気圧人工筋を利用したソフトなエグゾスケルトン・スーツのプロトタイプを開発した.これは,複数本の人工筋を両面テープつきのサポーターを利用することで人体の幅広い範囲に取り付けることが可能である.また,マイクロコンピュータ,小型空気圧源,小型電磁弁,バッテリーの組み合わせにより,比較的小型・軽量な構成で着用可能である.開発したスーツを利用して,スポーツ体験を拡張することを目的とした実験を実施した.レーザータグゲームにおける力フィードバックに応用したところ,着用者が激しく動く環境でも利用可能であることを確認した.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 広島大学, 18H03276 - 深層筋肉の運動機能・感覚機能トレーニングのための運動知覚統合アシストシステム
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2017年04月01日 - 2020年03月31日
田中 孝之, 島谷 康司, 栗田 雄一
ウェアラブル運動知覚統合システムを開発し,運動機能,感覚機能の向上に対して,その効果を評価することを目的として,次の課題に取り組み,それぞれ成果を上げた.
(1) 筋シナジーに基づく間接的運動教示インタフェース:骨盤底筋群と腹横筋の筋シナジー関係に基づいて,腹横筋の収縮活動をモニターに表示し,骨盤底筋群の活動として知覚させて,指示した筋収縮量に随意的に骨盤底筋群を収縮させる間接的運動教示インタフェースを構築し,実験的に有効性を確認した.本手法によるトレーニングにより,骨盤底筋群の運動知覚が容易になると共に,骨盤底筋群と腹横筋との筋シナジー関係が強化される新たな知見が得られた.本成果を国際会議,国内講演会にて発表した.
(2) 力触覚刺激によるウェアラブル運動知覚インタフェース:上記(1)の視覚によるバイオフィードバックトレーニングの簡略化を目指し,腹横筋に突起物を押し付け,筋収縮に伴う筋硬さ変化を力触覚により知覚するウェアラブル間接的運動教示インタフェースを開発した.
(3) 運動教示を取り入れたトレーニングプログラム設計:骨盤形状を2方向のレントゲン画像から計測し,骨盤姿勢を歩容から推定する,骨盤形状・姿勢の個人同定法を構築した.男女被験者の骨盤をMRI撮像して,提案手法の有効性を確認した.この成果を英文学術誌に掲載している.さらに,姿勢変化時の骨盤底筋群の活動を男女被験者で計測し,骨盤形状を個人同定した筋骨格動力学モデルで算出した筋活動と比較し,骨盤底筋群トレーニングのための最適姿勢の算出が可能であることを示し,個別のトレーニングプログラム設計の基礎構築を行った.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 17H03195 - 自動車運転手危険回避支援用振動警告インタフェースのための振動・距離感覚モデル
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2012年04月01日 - 2015年03月31日
田中 孝之
自動車運転手の危険回避支援を目的として,振動刺激によって前方車両や障害物との距離情報を提示する振動インタフェースのための基盤技術を研究開発した.
まず,振動感覚による適切な距離感覚提示を実現するために,走行速度を考慮した距離感覚と振動感覚をモデル化した.視覚情報では錯覚が生じるような環境においても,振動刺激によって,正確な距離感覚を提供できることを確認した.つぎに,前方車両への接近等,相対移動物体との距離感覚提示のための振動感覚ダイナミクスモデルを構築した.さらに,距離感覚と相対速度感覚の感覚順応モデルの構築と補正手法を構築し,より的確な情報伝達を可能にした.
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 24500139 - 可変構造システムと筋活動センシングによる高アシスト効率装着型増力装置の開発
科学研究費助成事業 若手研究(A)
2006年 - 2007年
田中 孝之
装着者にあわせて増力装置の構造を最適化することでアシスト力を効率良く装着者に伝達し,アシスト効率を向上するためのアクチュエーション技術を開発する.2種類の可変構造システムを開発し,装着者の体格に対する増力装置のサイズの不適切さ,および動作中の増力装置のずれに起因するアシスト効率悪化の問題を解消した.また生体センサを用いて増力装置のずれを検出するセンサシステムを開発した.
まず,アクチュエータユニットをスーツ要所に配置したジグに取り付けることで固定し,ジグとスーツを介して装着者にアシスト力を伝達する.各ジグ間のアクチュエータユニットのワイヤ長を手動調整することで,装着者の体格に増力装置を合わせる静的な可変構造システムを開発した.
アレイ状EMGセンサを用いて,神経支配帯とセンサ情報との関係よりスーツのずれを計測するセンサシステムを開発した.ここで増力装置のずれがアシスト効率に大きく影響する.そこで,アクチュエータユニット取り付け部に装着者の体表面に密着するようにEMGセンサをアレイ状に取り付け,ホルダのずれを実時間で計測することができた.また,超音波による筋活動センシングによる動作計測システムを開発した.テスト特徴分類器に基づいて動作認識法を開発し,生体を透過した超音波から関節角度・トルクを認識する手法を確立した.
最後に,腰と膝を同時アシスト可能な増力装置を開発した.ここでは,アクチュエータユニットを腰部に2つ取り付け,腰と肩および腰と膝とをアクチュエータユニットで結び,腰と膝に補助力が得られるようにした.アクチュエータユニットのずれによってアシスト効率が低下することをシミュレーションと実験により確認した.さらに,2つのアクチュエータユニット間の位置を動的に制御することで,ずれを抑制する制御系を開発し,実験によってその効果を示した.
日本学術振興会, 若手研究(A), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 18686021 - 葡萄園除草ロボットの研究開発
2006年
競争的資金 - ダイナミック可変構造機械系の制御法の開発と可変生物型ロボットへの応用
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2003年 - 2005年
田中 一男, 田中 孝之
1 可変構造機械系のシステム記述法の開発
可変構造を有する機械系システムの記述方法を開発した。モデル作成には、sector nonlinearityの概念を利用して構造に応じた複数の非線形モデルを作成し、構造特性などを考慮してこれらの非線形モデルをスイッチングする手法を提案した。
2 可変構造機械系に対する制御手法の開発
1で開発した可変構造システムに対して有効な制御手法を開発した。開発した制御手法では、
(1)構造の切り替えにおいてエネルギーが保存されるシステム
(2)構造の切り替えにおいて状態変数の値が保存されるシステム
に対する安定化制御器の設計条件を導出した。
3 鳥ロボットの開発
鳥ロボットを開発し、視覚センサを搭載した。しかし、羽ばたきの振動のため、実際の飛行時には搭載した視覚センサからの画像情報にかなりの乱れが生じてしまった。そこで、一点支持の状態で、移動目標物に追従するような方向制御実験を行い、その有効性を示した。
4 可変構造機械系設計法の高度化
2の手法を鳥ロボット飛行制御へ適用するために、可変構造機械系のサブシステム切り替えの前後において、自由度や拘束条件が変化した場合にも対応可能な制御系設計条件を導いた。さらに、この成果をもとに、より実用的な可変構造機械系の設計法を開発した。
5 鳥ロボットの揚力安定化実験
鳥ロボットの揚力ダイナミクスモデルを同定し、制御系設計を行った。振り下げ時に速度を大きくしなるべく大きい上昇力を得るように、しかも、振り上げ時にゆっくりと振り上げて下降力をなるべく小さく抑えるような翼の目標軌道を生成し、それに追従させるような制御系設計を行った。揚力安定化実験によりその有効性を示した。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 電気通信大学, 15560217 - セミアクティブアシストに基づく筋力補助装置スマートスーツ
共同研究
2004年
競争的資金 - Smart Suit: Power Assist Device based on Semi-active Assist
Cooperative Research
2004年
競争的資金 - ユニバーサルデザインに基づく携帯型障害物検出デバイス
2003年
競争的資金 - Portable Obstacle Detector based on Universal Design
2003年
競争的資金 - 簡易装着型ヒューマンインタフェース「センサスーツ」
2002年
競争的資金 - Wearable Human Interface "Sensor Suit"
2002年
競争的資金 - 対話型ペットロボットの開発
科学研究費助成事業 奨励研究(A)
1998年 - 1999年
田中 孝之
開発する対話型ペットロボットのシステムは,センサ系,認識系,処理系及び表出系に大別される.このうち,平成10年度は本ペットロボットの表出系となるぬいぐるみ型ハードウェアと処理系となる生物の神経回路ネットワークを模した対話型アルゴリズムの開発を行った.
平成11年度は,まずロボットシステムに視覚センサとしてCCDカメラを搭載し,対話の相手との相対関係および周辺情報を視覚情報により獲得するセンサ系・認識系を開発し,前年度の成果とあわせて統合的なプロトタイプシステムを開発した.
次に,人間の処理が本能と理性によるもので,その表出から内部心理状態を推測することが困難であるため,比較的本能的な処理・表出が行われているペット動物を対話の相手として用いることとした.具体的な対話としてペット動物との「遊び」を行うこととし,開発した対話型アルゴリズムによって人間とペット動物が遊ぶことに近い遊びができることを確認した.
以上の成果から,目的とした対話型ロボットのプロトタイプを開発し,生物との対話によりアルゴリズムの有効性を実証した.今後の課題として,人間の表出のように複雑な情報から,相手の内部心理状態を推測できるようなシステムの開発が望まれる.
日本学術振興会, 奨励研究(A), 電気通信大学, 研究代表者, 競争的資金, 10750186
産業財産権
- 負荷検出装置、情報処理装置、負荷検出方法、および負荷検出プログラム
特許権, 田中 孝之, 日下 聖, 土谷 圭央, 安田 雅彦, 根岸 易世, 古川 治, 根岸 恭子, 根橋 秀文, 安東 繁宏
特願2018-046004, 2018年03月13日
特開2019-154817, 2019年09月19日
特許6586700 - ウェアラブル装置、情報管理システム、駆動方法、およびアプリケーションプログラム
特許権, 田中 孝之, 岡本 仁志, 日下 聖, 伊藤 隆太郎
特願2017-143128, 2017年07月24日
特開2019-023368, 2019年02月14日 - 計測装置、計測システム、計測方法、プログラムおよび携帯型端末
特許権, 田中 孝之, 金子 俊一, 日下 聖, 和田 恭坪, 山本 雅也
特願2017-141371, 2017年07月20日
特開2019-017878, 2019年02月07日 - 補助スーツ
特許権, 田中 孝之, 栗田 雄一
特願2015-218662, 2015年11月06日
特開2017-089032, 2017年05月25日
特許6617519 - 保護装置並びに保護装置の制御方法及び制御プログラム
特許権, 田中 孝之, 酒井 裕司, 熊倉 祐一郎, 鈴木 善人
特願2015-195253, 2015年09月30日
特開2017-064203, 2017年04月06日 - トレーニング装置、トレーニング装置の制御方法及び制御プログラム
特許権, 野村 英史, 今井 茂, 山村 侑平, 中野 直樹, 田中 孝之, 今村 由芽子
特願2014-107481, 2014年05月23日
特開2015-221178, 2015年12月10日 - 腰部筋力補助具
特許権, 田中 孝之, 鈴木 善人, 国立大学法人北海道大学, 株式会社スマートサポート
特願2010-103038, 2010年04月28日
特開2011-229704, 2011年11月17日
特許5505631
2014年03月28日
201103039765473966 - 筋力補助具
特許権, 田中 孝之, 鈴木 善人, 吉成 哲, 前田 大輔, 山岸 暢, 国立大学法人北海道大学, 株式会社スマートサポート
特願2010-055327, 2010年03月12日
特開2011-188896, 2011年09月29日
特許5505625
2014年03月28日
201103095200169365 - 上向き作業のサポート装置
特許権, 矢田 和也, 椎名 肖一, 上田 尚輝, 田中 孝之, 松本 浩輔, 株式会社大林組, 国立大学法人北海道大学
特願2012-195066, 2012年09月05日
特開2014-050452, 2014年03月20日
特許5959058
201403009871663389 - アクチュエータ装置及び電動機の制御方法
特許権, 田中 孝之, 中野 基輝, 山野 光一, 近藤 伸一, 関 修治, 坂本 直久, 国立大学法人北海道大学, 株式会社モリタホールディングス
特願2008-144704, 2008年06月02日
特開2009-296690, 2009年12月17日
特許第5234410号
2013年04月05日
200903051596480607 - 筋力補助装置の設定装置
特許権, 田中 孝之, 鈴木 善人, 株式会社リープス
特願2008-264901, 2008年10月14日
特開2010-094147, 2010年04月30日
201003067142771377 - 腰部筋力補助具
特許権, 田中 孝之, 鈴木 善人, 国立大学法人北海道大学, 株式会社スマートサポート
特願2009-145540, 2009年06月18日
特開2011-000277
特許第4496398号
2010年04月23日
201103052766950470 - 筋力補助装置
特許権, 田中 孝之, 佐藤 悠太, 鈴木 善人, 坂本 直久, 関 修治, 国立大学法人 北海道大学, 株式会社リープス, 株式会社モリタホールディングス
特願2006-246786, 2006年09月12日
特開2008-067762, 2008年03月27日
特許第4345025号
2009年07月24日
200903071513356544