手・腕・胴・脚の協調動作のバイオメカニクスに関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は,人間の巧みな作業における各肢の協調動作を明らかにするために必要となる計測・分析・解析システム全体の溝築を図った.具体的内容を以下に記す.1.力計測装置の開発手先が外部に与える力を計測するシステムを構築し,そこから得られるデータ並びに既存設備である3次元運動計測装置と床反力測定装置とのデータを融合・分析するアルゴリズムをパーソナルコンピュータ上に構築した.2.システム評価のための基礎実験人間の巧みな作業の一例としてバイオリン演奏における操弓動作,ウェイトリフティングのスナッチ動作および移動を伴う一自由度拘束作業を取り上げ,システム評価の基礎実験を行った.バイオリン演奏の操弓動作については,右腕における力学解析を行った.その結果,軌道生成に関しては肩関節の関与が大きいことなど,操弓動作に関して各関節が果たす役割を明らかにした.また,熟練者は初心者に比べ,手関節駆動トルクの変動が少なくなるよう軌道を決定していることが解った.ウェイトリフテイング動作については,リンクモデルを用いて解析を行った.その結果,バーベル加速は主に股関節伸展により行っていること,膝関節は身体のバランス調整していることなどが推察できた.また,胴体は姿勢保持並びにトルク伝達を果たしていることが明らかとなった.また移動を伴う一自由度拘束作業の分析から,人間は主に足による身体方向,身体位置の変化により手先の作業を遂行し,手・腕姿勢は手先可操作性が大きな領域にあるようにしていることが明らかとなった.