1.運動力学・認知インタラクションデザインによるパフォーマンスの拡張

インタラクションデザインによる人間拡張の実現

ヒトのインタラクションをデザインすることで運動・感覚能力を拡張することを目指し、①日常常時マルチモーダル計測，②モデル化・解析・シミュレーション、③運動力学・認知制御・リアルタイム介入の研究を進めます。 ①では機械学習による画像認識を用いた運動計測技術やフレキシブルセンサを用いたウェアラブルデバイスの開発、②ではバイオメカニクスによる筋骨格モデルの運動力学解析や深層学習を用いた筋骨格運動生成技術の開発、 そして③ではロボティクスによる環境の運動力学・認知制御によるリアルタイム介入に関する研究を進めます。そしてこれらをリアルタイムに回しヒトの状態を変容させることで、人間拡張を実現します。

（村井、加地）

2.ヒトとロボットの運動力学計算に関する研究

ヒト運動シミュレーションの基礎理論と応用技術

ロボティクスの基盤技術として、ヒトやロボットの運動に関する計算理論の研究を行っています。 特に、ヒューマノイドロボットやデジタルヒューマンを活用し、物理世界とサイバー空間の両面からヒトの運動を再現・解析するシミュレーション技術の開発に取り組んでいます。 これらを応用し、筋骨格モデルなどの精緻なヒトのモデルを用いて運動を力学的に理解するとともに、ロボットとデジタルヒューマンを融合させたインタラクション・介入技術を実現し、ヒトの能力を拡張することを目指しています。

（鮎澤）

3.運動介入による人間機械感覚運動統合

運動介入による人間機械感覚運動統合

人間と機械の両者が運動意図を持ちつつも協調して一つの運動を行う人間機械統合運動に対して、身体運動の面と心理学の面からシステムを組み立てます。 また、両者を組み合わせて、運動中に外部からのアシストや運動介入があるにもかかわらずその介入を感じにくい、いわば運動介入を透明化するシステム（運動誘導システム）のアプリケーションを構築し、人間拡張システムの設計指針を提案します。

（松原）

4.運動主体感を軸とした認知運動インタラクション研究

運動主体感を軸とした認知運動インタラクション研究

脳卒中などが招く運動障害の予防・改善に向けて、認知と運動のインタラクションに基づく行動変容システムの開発に取り組んでいます。 特に、「自分が運動を制御している」という感覚である運動主体感に着目し、臨床機関との連携を基盤に、実験心理学的手法や統計モデリングなどを駆使して、 運動主体感の定量化・モデル化・操作を軸とした認知運動インタラクションの研究を進めています。

（宮脇）

5.適応的筋コンディショニングによる運動能力向上

適応的筋コンディショニングによる運動能力向上

幅広い運動能力の人々が、簡単に実力差を埋めて伯仲したスポーツを楽しめれば、スポーツ参加人口の拡大に貢献すると期待されます。 そして現在、地道なトレーニングを経ずに高い運動パフォーマンスを獲得する方法として、アシストスーツや筋電気刺激が提案されています。 一方で、これらは運動を直接誘導するため、意図に反した運動を強制し、自分が運動を制御しているという感覚の喪失や転倒等の事故の危険性を伴います。 そこで、運動を直接誘導せずに運動パフォーマンスを向上させる方法として、腱への電気刺激を利用して筋肉が力を発揮しやすい状態に調整し、瞬発力を高めるアプローチについて研究しています。

（鈴木）