運動の滑らかさを教示する装置の開発とシナジーの変容の分析

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本研究の目的は、運動制御に関わる「シナジー」という神経生理学の知見とトレーニング理論とを結びつけ、巧みなシナジーを獲得する方法を明らかにすることである。そのために、「①振動デバイスを用いた教示訓練によるシナジーの変容を明らかにし、運動教示とシナジーの関係性を実験的に示す．②熟練者の運動との誤差を教示することで、シナジーにどのような変容を及ぼすかを明らかにし、効果的な運動学習法を提案する．」という流れで研究を進める。本年度は，①の内容を実施した。具体的には「Ⅰ 振動デバイスの開発」，「Ⅱ 振動デバイスを用いた教示実験」を実施した．以下、その詳細を説明する．Ⅰ 振動デバイスの開発：本研究では運動の滑らかさを教示することを目的に，振動による運動誤差の教示効果を明らかにしてく．具体的には，運動の誤差を振動の強弱により触覚情報に変換し，教示していく．リニア振動アクチュエータを用いて振動を生成し，マイクロコンピュータからパルス波を生成しそれを振動に変換する．なお，マイクロコンピュータの出力では電流が足りないため，MOSFETを介して電流を増幅させた．人が装着することを考慮し，リニア振動モータはフレキシブル基盤に組付け，その基盤を布製品に縫い付け，着用できるようにした．本年度は，これらの装置に関して，ソフトウェアおよびハードウェアを開発した．Ⅱ 振動デバイスを用いた教示実験：開発した振動デバイスを，頭部，腕部，腰部に着用し，体感的に振動を感じとりやすい部位を確認した．その結果，腕部などの運動速度が速い部位では，運動形態によっては振動を感じ取りにくいことが分かった．また，振動モータを駆動するために電池を使用することから，運動速度が比較的遅い，頭部や腰部に本装置を装着することが良いことがわかった．今後はこの装置を，頭部または腰部に装着し，振動の強弱により，運動の誤差を教示する実験を実施していく．