武田 美咲 講師

研究室情報

研究室名 生体理工学研究室
キーワード 生体理工学, 知能情報学, 運動制御, プログラミング, 信号処理
所属学協会 日本神経科学学会, Motor Control 研究会, 電子情報通信学会, 映像情報メディア学会

研究内容

武田研究室では、脳と運動に関する先端的な研究に取り組んでいます。 ヒトの随意運動における運動制御メカニズムの解明という大きなテーマのもと、 神経科学や運動制御分野の基礎研究で得られた知見を応用し、運動パフォーマンス評価・支援技術を開発することを主な研究目的としています。 例えば、人間の運動には、速度を高めると精度が低下し、精度を高めると速度が低下するというトレード・オフが存在します。 また、目標物に手を伸ばす運動は、最短距離や最小エネルギーではなく、動きの滑らかさを重視して計画・実行されていることが知られています。 本研究室では、こうしたヒト運動に共通する普遍的な特性を活用し、日常生活や医療・スポーツ分野に役立つ技術へと応用することを目指しています。

研究テーマ例

1. ヒトの運動制御メカニズムの解明とモデル化

ヒトの随意運動に共通する法則や制御戦略を明らかにする研究

    • フィッツの法則を用いた若年者と高齢者の運動特性の比較
    • 運動前準備が運動パフォーマンスに及ぼす影響の検証
    • 投球動作における速度重視条件と精度重視条件の比較
    • 腕の動力学モデルに基づくシミュレーションによる運動予測

2. センシング技術を用いた運動計測・パフォーマンス評価

各種センサやモーションキャプチャを用いて運動を計測・定量評価する研究

    • 書字運動の滑らかさに着目した書字の美しさの定量評価
    • タイピング動作における速度と精度のトレード・オフ分析
    • モーションキャプチャを用いた全身運動（投球動作など）の解析
    • 小型ハンドトラッキングセンサを用いた手指動作の計測と解析

3. 生体信号・運動情報に基づく状態推定と応用

運動や生体信号からヒトの内部状態を推定し、応用技術へ展開する研究

    • 生体信号を用いた不安感推定手法の基礎的検討

主要研究業績

  • Takeda Misaki, Sato Takanori, Saito Hisashi, Iwasaki Hiroshi, Nambu Isao and Wada Yasuhiro, Explanation of Fitts’ law in Reaching Movement based on Human Arm Dynamics. Scientific Reports, 9(1), 2019.
  • Takeda Misaki, Nambu Isao and Wada Yasuhiro, Forward Inverse Relaxation Model Incorporating Movement Duration Optimization. Brain sciences, 11(2), 149, 2021.

電気工学科志望者へひとこと

私は電気工学科の教員ですが、生物学に近い研究を行っています。分野の枠にとらわれず、おもしろい！と思うことをどんどん追究していってください。みなさんと科学やものづくりの"ワクワク"を共有していきたいと思います。