筋骨格系のバイオメカニクスと運動機能に関する研究

肌肉骨骼生物力学和运动功能研究

• 批准号: 05221219
• 负责人: 伊藤 宏司
• 金额: $ 1.98万
• 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: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05221219/
• 关键词: 筋骨格系; バイオメカニクス; 運動制御; 機械的インピーダンス; 冗長自由度; スティフネス

“歩く",“走る",“跳ぶ",といった身体全体の動きから,“まわす",“つまむ"といったマニピュレーションまで,我々が日常行っているさまざまな運動は,筋骨格系という多自由度のリンク機構を外部環境との相互作用のもとで適応的に制御することにより実現されている.たとえば,ボールや箱などを両手で操作する場合,物体の位置・姿勢制御とそれにかかる力(内力)の制御を同時に行う必要がある.特にボールのように変形する物体(ここでは,動的対象物と呼ぶ)の場合は,手先・関節・筋のインピーダンス設定と両上肢の冗長自由度拘束が重要な役割を果たす。本研究では,運動目的および対象物動特性と上肢インピーダンス・プランニングとの関係を解析し,マニピュレーション作業における人間の制御方策を明らかにすることを目的としている.本年度は基礎実験として,手首関節により剛体および動的対象物を左右に移動させる実験を行った(肘は台に固定).右へ60mm移動させた時の両手首屈筋・伸筋のEMGを測定した.剛体対象物に対しては,対象物を右に駆動するため右手伸筋,左手屈筋のみが活動するのに対して,動的対象物では,左右手首関節の屈筋・伸筋が同時に活動することが明らかになった.屈筋・伸筋の同時活動は対象物の駆動には寄与しない.これは被験者が手首関節の運動インピーダンスを意図的に大きくして制御していることを意味する.また,対象物の粘性が小さい場合は,同時活動の振幅レベルがさらに大きくなる.このことは被験者が対象物の動特性に応じて手首関節のインピーダンスを調節していることを意味する.この調節原理が筋の双線形モデルを組み込んだ協調制御モデルで説明できることを示した.

"Walk,""Jump,""Move,""Move," Move,"""Move,""""Move,""" Move,"""" Move, Move,"""" Move," In case of manual operation, the position and posture of the object are controlled and the force (internal force) is controlled simultaneously. In particular, when the object is in the shape of a moving object, it is important to set the length of the upper limb and the length of the upper limb This study aims to analyze the relationship between motion goals and physical characteristics of objects and upper limbs, and to clarify the control strategies of human beings during motion tasks. This year, the base is fixed, the hand joint is fixed, the rigid body is fixed, and the moving object is moved left and right. EMG measurement of the right hand flexor tendon when moving 60 mm. Rigid-body image objects move in the right direction, flexors move in the left direction, flexors move in the The simultaneous movement of tendons and tendons is opposite to the movement of objects. The movement of the head joint of the hand is controlled by the movement of the head joint. For example, when the viscosity of the object is small, the amplitude of the simultaneous motion is large. This means that the hand joint is adjusted according to the dynamic characteristics of the object. The principle of this regulation is to set up a two-line structure of the tendon, to coordinate the control of the tendon, and to explain it.

项目成果

星宮望: "筋運動制御系" 昭晃堂, 167 (1993)

Nozomu Hoshimiya：“肌肉运动控制系统” Shokodo，167（1993）

KOJI ITO: "Distributed Motor Control of Human Movements" J.of Robotics and Mechatronics. 5. 226-231 (1993)

KOJI ITO：“人体运动的分布式电机控制”J.of Robotics and Mechatronics。

Z.W.Luo: "Multiple Robot Manipulators' Cooperative Compliant Manipulation on Dynamical Environments." Proc.of Int.Joint Conf.on Intelligent Robots and Systems. 1927-1934 (1993)

Z.W.Luo：“动态环境下多机器人机械臂的协作顺应操纵”。

辻敏夫: "姿勢維持中の人間の手先インピーダンス推定" 計測自動制御学会論文集. 30(印刷中). (1994)

Toshio Tsuji：“保持姿势时人体手部阻抗的估计”，仪器与控制工程师协会会议记录 30（出版中）。