日本学術振興会科学研究費プロジェクト(Grants-in-Aid for Scientific Research <KAKENHI> Projects)
基盤研究(A) Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
人間の適応能に基づいた動作アシスト機能の最適化
The optimization of the function of motion assist devices based on human adaptability
村木 里志 (研究代表者，九州大学) Satoshi Muraki (Principal Investigator, Kyushu University)
福田 修 (研究分担者，佐賀大学) Osamu Fukuda (Co-Investigator, Saga University)
ヨー ウェンリアング (研究分担者，佐賀大学) Yeoh Wen Liang (Co-Investigator, Saga University)
森永 浩介 (研究分担者，広島国際大学) Kosuke Morinaga (Co-Investigator, Hiroshima International University)
Reference URL: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04898/
概要：
人間の身体動作を外力によってアシストする機器（以下，動作アシスト）の普及が期待されている中，その性能向上や実用化が停滞している．それを解決するために，人間側の運動の制御（Motor control）の仕組みとその適応能に着目し，人間にとって受け入れやすく，動作を習得・学習しやすいアシスト機能の条件を明確にする．なぜなら，身体動作の拡張には機器（マシン）側と人間側が相補的に協働できる関係を構築することが大事だからである．本研究では成果転用性が高い肘関節屈曲による重量物持ち上げ動作を対象にし，①「負担軽減」と「動作精度」の両立，②事前情報提示，③運動学習の観点から望ましいアシスト条件を明確にする．最終的に成果を実装したプロトタイプを製作し，動作アシストの理想像を発信する．
基盤研究(B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ダブルBrain（ヒト脳＋AI脳）協調型人間拡張ロボットの創成と実証
Development and Verification of a Double Brain (Human Brain + AI Brain) Collaborative Human-Augmentation Robot
福田 修 (研究代表者，佐賀大学) Osamu Fukuda (Principal Investigator, Saga University)
ヨー ウェンリアング (研究分担者，佐賀大学) Yeoh Wen Liang (Co-Investigator, Saga University)
村木 里志 (研究分担者，九州大学) Satoshi Muraki (Co-Investigator, Kyushu University)
東森 充 (研究分担者，大阪大学) Mitsuru Higashimori (Co-Investigator, Osaka University)
金子 真 (研究分担者，名城大学) Makoto Kaneko (Co-Investigator, Meijo University)
Reference URL:https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-23H03440/
概要：
「人間」と「AIロボット」が，“二人羽織”のように身体的に接合された系で1つの目標が与えられた際に，両者が協力し，各々の強みを融合させ，パフォーマンスを最大化する仕組みを探求する．単なるマスタースレーブではなく，2つの異なる脳（「人脳」と「AI脳」）を駆使し，1つの目標に互いに対峙している観点が重要である．本研究では，① プロトタイプを構築し，② 多様な被験者実験を通してその効果を客観的かつ定量的に明らかにする．さらに，③ 得られた知見や技術をオープンデータとして広く一般へ公開する．
基盤研究(C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
拡張現実と機械学習を用いた演奏時サイレントコミュニケーション訓練システムの開発
Development of silent communication training system on music performance using augmented reality and machine learning
奥村 浩 (研究代表者，佐賀大学) Hiroshi Okumura (Principal Investigator, Saga University)
Reference URL: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K03057/
基盤研究(C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
母親の抱っこ時の身体不調を予防するための遠隔姿勢評価・支援システムの開発
Development of a remote posture evaluation and support system for baby-carrying mothers to prevent physical disorders
佐藤 珠美 (研究代表者，佐賀大学) Tamami Sato (Principal Investigator, Saga University)
福田 修 (研究分担者，佐賀大学) Osamu Fukuda (Co-Investigator, Saga University)
山口 暢彦 (研究分担者，佐賀大学) Nobuhiko Yamaguchi (Co-Investigator, Saga University)
ヨー ウェンリアング (研究分担者，佐賀大学) Yeoh Wen Liang (Co-Investigator, Saga University)
中野 理佳 (研究分担者，佐賀大学) Rika Nakano (Co-Investigator, Saga University)
坂本 飛鳥 (研究分担者，西九州大学) Asuka Sakamoto (Co-Investigator, Nishikyushu University)
Reference URL: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11064/
概要：
近年，産後の母親の身体症状への関心が高まっている．例えば，産後の母親の手首痛は，産後一か月に急増し，母親の35.2%（初産48.9%，経産24.9%）に症状が出現している．産後の母親の身体症状は抱っこ姿勢との関連が指摘されており，抱っこの姿勢評価は子育て支援や予防医療の分野で重要な課題である．しかしながら，抱っこ姿勢の自動評価システムは存在しない．そこで本研究では，姿勢推定を用いた抱っこ姿勢の自動評価システムについて開発を行う．
基盤研究(C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
人工知能機械学習を応用した高精度周術期休薬判断アルゴリズムの構築
Development of a perioperative medication management algorithm using artificial intelligence and machine learning
木村 早希子 (研究代表者，佐賀大学) Sakiko Kimura (Principal Investigator, Saga University)
福田 修 (研究分担者，佐賀大学) Osamu Fukuda (Co-Investigator, Saga University)
齋田 哲也 (研究分担者，崇城大学) Tetsuya Saita (Co-Investigator, Sojo University)
島ノ江 千里 (研究分担者，佐賀大学) Chisato Shimanoe (Co-Investigator, Saga University)
Reference URL: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06769/
概要：
抗血栓薬，がん分子標的薬等の手術前後の不適切な休薬は，出血や血栓(血の塊)により合併症や死亡などのリスクが高まる可能性がある．本研究では，抗血栓薬やがん分子標的薬等の適切な休薬を支援するために，対象の薬における休薬判断根拠を基に機械学習を用いて休薬判断モデルを構築する．これにより，薬の体内での効果をシミュレーションすることを可能にし，それを基に適切な休薬判断を実現する．更に，休薬判断症例の薬物血中濃度・血液凝固活性の変化や臨床経過を解析して機械学習での判断結果の妥当性を検証・補正する．
基盤研究(C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Adversarial Exampleを用いた新しい緑内障性眼底変化の特徴の発見C
Discovering New Funduscopic Characteristics of Glaucoma Using Adversarial Examples
石川 慎一郎 (研究代表者，佐賀大学) Shinichiro Ishikawa (Principal Investigator, Saga University)
福田 修 (研究代表者，佐賀大学) Osamu Fukuda (Principal Investigator, Saga University)
若手研究 Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
足関節底屈アシスト時の歩行と筋活動パターンについて
Muscle activation patterns during plantarflexion-assisted walking
ヨー ウェンリアング (研究代表者，佐賀大学) Yeoh Wen Liang (Principal Investigator, Saga University)
Reference URL: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17791/
概要：
歩行アシストスーツの普及が進んでいるが，機器（マシン）と人間との協働作業が不十分のため，その効果は限定的である．これは，歩行が主に無意識で行われる活動であるため，アシスト力を加えた時に人間が筋肉を脱力して外力を受け入れることが難しいからである．また，アシスト力に応じて歩行を調整することで逆効果になる可能性もある．さらに，歩行時のバランス維持の必要性，複数の筋の協調した活動（筋シナジー），外力による摂動などが，アシストの効果が得られない要因になっていると考えられる．本研究では，これらの要因を主に人間側の運動制御・学習の観点から解明し，人間にとって受け入れやすい効果的なアシストを開発することを目的としている．
受託プロジェクト(Commissioned Projects)
佐賀県TSUNAGIプロジェクト Saga TSUNAGI Project
スマートグラス等を活用した“いちごさん”の熟練したパック詰め技術の再現
Recreating Skilful Strawberry Packing among Inexperienced Workers using Smart Glasses
福田 修 (研究代表者，佐賀大学) Osamu Fukuda (Principal Investigator, Saga University)
ヨー ウェンリアング (研究分担者，佐賀大学) Yeoh Wen Liang (Co-Investigator, Saga University)
山口 暢彦 (研究分担者，佐賀大学) Nobuhiko Yamaguchi (Co-Investigator, Saga University)
概要：
いちごのパック詰め作業には熟練の技が必要と言われており，佐賀県産ブランドいちご「いちごさん」の販売拡大にはこの作業が課題となっている．そこで本研究では，いちごのパック詰め作業の効率化と，作業場所や作業者に左右されずパッケージできる環境整備のためスマートグラス等を活用した技術開発にチャレンジしている．具体的には，AIによる画像処理に基づいて，いちごのサイズや熟度推定を行い，最適な組み合わせを作業者に提示してパック詰め作業を支援する．スマートグラス，またはディスプレイによる視覚的なフィードバックも行う．
学内プロジェクト(University Projects)
理工学部研究会 スマート化推進研究会
【メンバー】
福田 修 (責任者)，佐藤 和也，林喜 章，和久屋 寛，奥村 浩，山口 暢彦，中山 功一，上田 俊
【概要】
典型的な地方都市である佐賀は，少子化や若者の流出，高齢化が進行しつつあり，農業，製造，医療福祉などの多くの分野で問題を抱えている．地域の教育の拠り所である大学は，この問題の解決に貢献するという，都市大学にはない明確な使命を担っている．本研究会では，スマート化というキーワードの下，理工学部の教員・学生が連携し，地域社会に還元できる研究成果を創出することを目的とする．この研究会の活動を通して，地域の皆さまと学生の実践力を鍛錬し，地域社会に貢献できる優秀な人材を育成する．本研究会では，佐賀地域の注目分野を農水産業，製造業，医療健康福祉と考え，これらをスマート化（AI，IoT，自律化）により活性化する．理工学部の教育が目指す幅広い教養と理工学基礎力・複眼的視点・俯瞰的視野を具現化し，地域産業界と積極的に意見交換し，積極的な共同研究や受託研究に取り組む．佐賀に必要と思われる小プロジェクトを多数立ち上げ，試行錯誤，切磋琢磨することで，地域産業の課題解決と研究・教育のWIN-WIN関係を構築する方法を研究する．スマート化とは，センサ，ネットワーク，AI，可視化などの高度な情報処理技術により，新しい価値を生み出すことを指すが，このような狭義のスマート化だけに拘らず，地域の現場で真に必要とされる研究開発にも積極的に取り組む．
Faculty of Science and Technology Smart Technology Promotion Study Group
【Member】
Osamu Fukuda (Principal Investigator), Kazuya Sato, Yoshiaki Hayashi, Hiroshi Wakuya, Hiroshi Okumura, Nobuhiko Yamaguchi, , Suguru Ueda
【Overview】
Saga, like many other provincial cities in Japan, has an increasingly aging population brought about by declining birthrates and outflows of young people. This has led to problems in wide-ranging fields, such as agriculture, manufacturing, and healthcare. Saga University, as the educational center of this provincial region, has a clear and unique mission to contribute solutions to these problems, which may not be of concern to many of its urban counterparts.
Under the “smartification” keyword, the faculty and students of the Faculty of Science and Engineering work together to give back to the local community by producing research results that are useful to them. Through these research activities, not only will both the local community and students benefit from training and developing their practical skills, but this will also contribute to the cultivation of the next generation of individuals that can contribute to their local communities. Specifically, we are looking to revitalize the agriculture and fisheries, manufacturing, and medical health and welfare industries through “smartification” (AI, IoT, Automation).
By actively working on these local collaborative research projects, in addition to having the opportunity to discuss real-world problems with local industries, we will move towards achieving the educational goal of the Faculty of Science and Engineering of providing a solid and broad foundation in science and engineering while having a bird’s eye view of problems that takes into account multiple perspectives. We have started multiple small projects relevant to Saga to better understand, through trial and error, how best to build win-win relationships between solving real-world industrial problems and the needs of academic research and education. Our goal in these projects, more than improving the technical aspects of “smartification”, is to create new real-world value by using currently available technology to bring about real change in the local community.
https://www.se.saga-u.ac.jp/overview/researchgroup.html
産学プロジェクト(Academic-Industrial Collaborations/ Collaborations with Industry)
科学技術振興機構，令和2年度研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）トライアウト エッジコンピューティングに基づくプラスチック成形部品のＡＩ画像検査システムの開発
福田 修 (研究代表者，佐賀大学，協力：大栄工業株式会社)
Japan Science and Technology Agency,2020 A-Step Tryout Program (Adaptable and Seamless Technology Transfer Program through Target-Driven R&D). Development of an edge computing-based system that uses AI image recognition to inspect molded plastic parts. Professor Osamu Fukuda (Principal Investigator, Saga University, Partner: Daiei Industrial Co., Ltd)
日本学術振興会科学研究費プロジェクト(Grants-in-Aid for Scientific Research <KAKENHI> Projects)
基盤研究(C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
深層学習に基づく空間認識能力の実現と感覚統合型筋電義手制御への応用
Spatial recognition based on deep learning and its application to sensory integrated myoelectric hand
福田 修 (研究代表者，佐賀大学) Osamu Fukuda (Principal Investigator, Saga University)
卜 楠 (研究分担者，熊本高等専門学校) Bu Nan (Co-Investigator, Kumamoto National College of Technology)
村木 里志 (研究分担者，九州大学) Satoshi Muraki (Co-Investigator, Kyushu University)
Reference URL: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K04296/