海技技術者養成における船舶動揺に対する生体適応能力のサイバニクス診断制御

海洋工程师培训中船舶运动生物适应能力的控制诊断控制

• 批准号: 21K04575
• 负责人: 坂牧 孝規
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Toba National College of Maritime Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04575/
• 关键词: 予測的姿勢調節; 船舶動揺; 重心動揺; 海技技術者養成; サイバニクス; APAs; MR; 波向き; 生体の立位姿勢動揺; 予備的姿勢調節機能; 視覚; 生体適応能力; 労働安全; 海事技術者

本年度の主な研究実績を以下に示す。(1)船舶環境体感装置の開発本研究では、実際に生体を動揺させる簡易型動揺装置と、船舶動揺を画像で提示する装置を融合させた複合現実（MR: Mixed Reality）による船舶環境体感装置の構築を目指している。本年度は、操船シミュレータで発生させる波浪映像を360°カメラで撮影し、撮影画像を編集加工し、ヘッドマウントディスプレイで再生することで、操船シミュレータ環境を再現する機能の試作を行った。(2) 船舶動揺に対する生体適応能力の評価手法の検討生体の立位姿勢調節は、先ず視覚情報に基づいて発生する予測的姿勢調節（APAs: Anticipatory Postural Adjustments）が生じ、遅れて前庭器官と固有受容器の情報に基づく代償的姿勢調節（CPR: Compensatory Postural Response）が生じる。予測的姿勢調節は、運動発達や運動学習などの経験によって獲得される調節機能で、足圧中心（COP: Center of Mass）の変化で捉えることができる。本年度は、予測的姿勢調節を指標として船舶動揺に対する生体適応能力を評価する手法について検討を行った。本研究では、実験協力者の足圧中心を意味する重心動揺について、その総軌跡長と戦後方向の軌跡長に対する左右方法の軌跡長の比を指標とする評価実験を行った。評価実験は、実験協力者8名について操船シミュレータで発生させた波向きの異なる波映像（波なし、前方、左前45°、左横90°）に対する重心動揺のデータを用いて行い、乗船経験の無い場合は、波映像の波の有無により重心動揺の有意差が有り、一方、乗船経験の有る場合は有意差が無い傾向にあることがわかった。

今年的主要研究结果的结果如下。 （1）开发船舶环境体验设备这项研究旨在使用混合现实（MR）建造船舶环境体验设备，该设备结合了一种简单的摇动设备，该设备实际上将活体摇动与图像中的船舶环境的设备一起摇动。今年，我们创建了一个原型函数，该功能通过拍摄带有360°相机的船体控制的模拟器产生的波浪镜头来重现船舶控制的模拟器环境，并编辑和编辑捕获的图像，并在头部安装的显示屏上播放。 （2）检查用于评估生物适应能力的方法，以搅拌生物生物体的立体姿势的调整首先涉及基于视觉信息的预测姿势调整（APA），并根据视觉姿势调整（CPR）基于前庭器官和先知者的信息。预测姿势调整是通过诸如运动发展和运动学习等经验获得的调制函数，可以通过质量中心（COP）的变化来捕获。今年，我们研究了一种评估使用预测姿势调整作为指标进行搅动的生物适应能力的方法。在这项研究中，我们使用总轨迹长度和左右方法的轨迹长度与实验合作者的战后轨迹长度的比率进行了评估实验。使用在波浪图像上摇动的重力中心的数据进行评估实验（无波，前，前，左侧，左侧，左侧45°，左侧为90°左侧45°），该船舶机动模拟器为八位实验参与者产生。发现如果没有波浪，由于波浪视频中的存在或不存在波浪，重心摇动的中心存在显着差异，而如果有船舶登机的经验，则往往没有显着差异。

项目成果

Effects of Wave Images on Standing Posture of Ship Crew

波浪图像对船员站立姿势的影响

• 发表时间: 2021
• 期刊: ISATE -International Symposium on Advances in Technology Education Conference proceedings August 17th-20th, Turku, Finland - part 3
• 作者: 鈴木隼弥;外岡秀行;T. Sakamaki and R.Doine
• 通讯作者: T. Sakamaki and R.Doine

小型船舶乗船者の姿勢動揺に伴う生体のエネルギー消費量と表面筋電位の解析

小船乘客姿势摇摆相关的生物能量消耗和表面肌电势分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 鈴木隼弥;外岡秀行;T. Sakamaki and R.Doine;須田達;土井根礼音，坂牧孝規
• 通讯作者: 土井根礼音，坂牧孝規