| 講演名 | 2017-03-13 生体用4自由度力／変位センサの多次元出力推定問題に関する回帰モデルの比較検討 村上 知里(都立産技研センター), 金田 泰昌(都立産技研センター), 高橋 誠(北海学園大), |
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| 抄録(和) | 褥瘡発症の危険度推定のために利用されている市販の生体用力センサは，褥瘡の主な発症要因として知られている垂直力および二方向のせん断力を検出可能なセンサであった．我々はこれらの力に加えて，垂直方向を軸とした回転力も同時検出可能な4自由度力／変位センサの開発を行ってきた．ただし，開発センサの原理上の問題点として，センサ特性の非線形性により多次元値の推定が困難になることが挙げられる．そこで本報告では，非線形センサにおける多次元値の推定問題に対して，多項式回帰およびサポートベクトル回帰の二つの回帰手法を適用し，開発センサにおける理論上の推定誤差の比較検討を行った．平均フルスケール誤差は，多項式回帰推定において0.016%，サポートベクトル回帰推定において0.088%であり，多項式回帰推定の方が小さい誤差での変位推定が確認された． |
| 抄録(英) | Commercial force sensors are used for a risk judgment of pressure injuries. Measurement data of the sensors bring information about a magnitude and a direction of normal and two orthogonal shear forces, respectively. We have been developing a novel capacitance type force and displacement sensor that enables simultaneous measurement of a torque around the vertical axis as well as normal and shear forces on the skin surface. However, the developed sensor has a problem with a difficulty of a multi-dimensional output estimation due to effects of nonlinear input output characteristics. In this study, we have developed two displacement estimation methods using polynomial and support vector regressions in that kind of nonlinear sensor and made the comparison between estimation errors by the two methods. Averaged full scale errors were 0.016% and 0.088% in the estimation methods by polynomial and support vector regressions, respectively. It was confirmed that the estimation method by polynomial regression was a better technique from the view of the estimation error. |
| キーワード(和) | 静電容量センサ / 変位計測 / パラメータ推定 / 多項式回帰 / サポートベクトル回帰 |
| キーワード(英) | capacitive sensor / displacement measurement / parameter estimation / polynomial regression / support vector regression |
| 資料番号 | MBE2016-87 |
| 発行日 | 2017-03-06 (MBE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MBE / NC |
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| 開催期間 | 2017/3/13(から2日開催) |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | ME, 一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 福岡 豊(工学院大) / 佐藤 茂雄(東北大) |
| 委員長氏名（英） | Yutaka Fukuoka(Kogakuin Univ.) / Shigeo Sato(Tohoku Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 中島 一樹(富山大) / 萩原 将文(慶大) |
| 副委員長氏名（英） | Kazuki Nakajima(Univ. of Toyama) / Masafumi Hagiwara(Keio Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 田中 久弥(工学院大) / 高野 博史(富山県立大) / 田中 宏喜(京都産大) / 青西 亨(東工大) |
| 幹事氏名（英） | Hisaya Tanaka(Kogakuin Univ.) / Hiroshi Takano(Toyama Pref. Univ.) / Hiroki Tanaka(Kyoto Sangyo Univ.) / Toru Aonishi(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 堀江 亮太(芝浦工大) / 金 主賢(富山大) / 秋間 学尚(東北大) / 篠沢 佳久(慶大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Ryota Horie(Shibaura Inst. of Tech.) / Kim Juhyon(Univ. of Toyama) / Hisanao Akima(Tohoku Univ.) / Yoshihisa Shinozawa(Keio Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on ME and Bio Cybernetics / Technical Committee on Neurocomputing |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 生体用4自由度力／変位センサの多次元出力推定問題に関する回帰モデルの比較検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Comparison of regression models on a multi-dimensional output estimation problem of a bio-medical four degrees of freedom force and displacement sensor |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 静電容量センサ / capacitive sensor |
| キーワード(2)（和/英） | 変位計測 / displacement measurement |
| キーワード(3)（和/英） | パラメータ推定 / parameter estimation |
| キーワード(4)（和/英） | 多項式回帰 / polynomial regression |
| キーワード(5)（和/英） | サポートベクトル回帰 / support vector regression |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 村上 知里 / Chisato Murakami |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京都立産業技術研究センター(略称：都立産技研センター) Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute(略称：TIRI) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 金田 泰昌 / Yasuaki Kaneda |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京都立産業技術研究センター(略称：都立産技研センター) Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute(略称：TIRI) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 高橋 誠 / Makoto Takahashi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 北海学園大学(略称：北海学園大) Hokkai Gakuen University(略称：Hokkai Gakuen Univ.) |
| 発表年月日 | 2017-03-13 |
| 資料番号 | MBE2016-87 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | MBE-520 |
| ページ範囲 | pp.27-32(MBE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2017-03-06 (MBE) |