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運動のプログラミングと制御におけるインピーダンス調節機構の役割

阻抗调节机制在电机编程和控制中的作用

基本信息

批准号：
04246233
负责人：
伊藤宏司
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

筋骨格系では、屈筋・伸筋をともに弛緩させれば、関節は柔らかく外部から自由に動かせる。述に、屈筋・伸筋を同時に収縮させて関節を非常にかたくすることもできる。生体運動系は、この筋の可変粘弾性に、冗長自由度を利用した骨格系の姿勢変化、伸張反射に代表される脊髄のパラメータ調節機構を併用して、身体全体や四肢の運動インピーダンス(スティフネス/コンプライアンス、粘性、慣性の総称)を巧妙に調節している。しかも、ものに手を伸ばすとき、紙コップと大ジョッキでは、腕や手首のかたさ・姿勢をあらかじめ変える。すなわち、身体の自由度や運動インピーダンスは、動作内容、対象物の特性(かたさ、重さ、形など)に対応して前もって設定されている。このような拘束運動におけるヒトの運動制御方策をインピーダンス調節の観点から解明することを目的として、本研究では、手先スティフネスだけでなく、粘性や慣性も含めた手先インピーダンスを短時間で推定する手法を開発し、位置制御中の手先インピーダンスを推定した.実験では、二関節平面型のダイレクト・ドライブ・ロボットにより被験者の手先に強制的に変位を加えた.被験者をロボットの正面に座らせ、ロボットの先端に取り付けた棒を握らせた.被験者には棒を現在位置に維持するよう指示して位置制御を行わせ、その作業中に被験者の手先にロボットから強制変位を加えた.ロボット先端の棒には6軸力センサを取り付け、被験者がロボットに加える力を測定した.その結果、1)手先慣性行列が力学モデルから計算とた手先の等価慣性と一致すること、2)手先スティフネス楕円体の方向はMussa-lvaldiらの実験結果と一致するが、大きさはかなり小さいこと、3)手先粘性楕円体の方向が手先スティフネスと類似していることを明らかになった。

The muscles and tendons are flexible, the joints are flexible, the joints are free, the joints are flexible, the joints are flexible, and the joints are flexible. The joint is very tight. The motion system of the living body is characterized by the flexible viscosity of the tendons, the utilization of the long degree of freedom, the posture change of the skeletal system, the extension reflection, the representation of the spine, the adjustment mechanism, and the ingenious adjustment of the motion of the whole body and limbs.しかも、ものに手を伸ばすとき、纸コップと大ジョッキでは、腕や手首のかたさ·姿势をあらかじめ変える。For example, the freedom of the body, the motion, the content of the motion, and the characteristics of the object (weight, shape, etc.) This study aims to develop and estimate the motion control strategy of the constraint motion and the position control strategy of the constraint motion in a short time. In fact, the two-joint planar type is not easy to use, but it is easy to use. The front of the camera is closed, and the front of the camera is closed. The person being inspected has instructions to maintain his or her current position, position control is performed, and during work, the person being inspected has instructions to change the position. 6-axis force measurement for the tip of the rod. The results are as follows: 1) The inertia of the hand is consistent with the inertia of the hand; 2) The direction of the hand is consistent with the Mussa-lvaldi; 3) The direction of the hand is consistent with the viscosity;