製品仮想評価のための手の機能モデル「DhaibaHand」

摘要

CAD 上に構成された製品の使い勝手を仮想評価するために，人間の手の機能を再現するモデル「DhaibaHand」を開発した．日本人の手のサイズの個人差を代表する形状モデルと，医用画像から同定した骨格モデルをベースに，モーションキャプチャデータを参照して製品の把持姿勢や操作姿勢を生成し，持ちやすさや操作しやすさを仮想評価する技術を研究し，いくつかの具体的製品設計に応用した．また，指先の有限要素モデルを用いて指の変形と摩擦を模擬する技術を開発し，大量の医用画像から個人の指先有限要素モデルを自動構成する技術を合わせて開発した．これにより，日本人の指先形状・構造の個人差を代表する有限要素モデルを生成し，パッケージの開封性向上などに役立てた．%DhaibaHand, a computational hand model was developed in order to assess usability of products designed in CAD systems. Representative hand size/shape models were generated, their skeletal models were developed using medical images. Grasping and operating postures of the hand model were generated referring motion capture database, usability of the product was assessed based on the posture. Furthermore, deformation and friction of the finger were simulated using finite elemental analysis (FEA). Individual finger FEA model was generated automatically from medical images using image distortion and template model deformation. Representative finger FEA models were generated and utilized for universal design of packages.