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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

基本信息

批准号：
06213219
负责人：
伊藤宏司
金额：
$ 1.73万
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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

直立姿勢の維持、歩く、走るといったロコモーション、リーチングやマニピュレ-シュンなどの上股動作、さらにはテニスやバスケットといったスポーツ運動など、私たち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システムを制御することに特徴がある.しかも、私たちの身体は100以上の関節自由度をもつ非常に冗長なシステムであり、複雑な非線形力学系である.したがって、滑らかで巧みな運動を実現するためには、これらの冗長自由度を何らかの拘束しなければならない.本研究では、筋骨格系のバイオメカニクスと運動機能の関係をインピーダンス調節の観点から解析し、マニピュレ-シュ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.本研究では、例としてボールや箱などを両手ではさんで運ぶような両手協調動作を取り上げた.この動作の場合、対象物の位置・姿勢を制御すると同時に、それらに加わる力(内力)も同時に制御する必要がある.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、そのインピーダンス特性に応じて手先・関節・筋のインピーダンスを適切に設定することが重要になる.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.運動スキルの獲得は、環境変動に対応したフィードバック機構をおぼえることにあるのではなく、下位のサブシステム(筋骨格系+反射系)に新たな関係をつくることにある.学習初期のように、すべての関節を単純にかたくして力学的に自由度を下げるのではなく、運動インピーダンスを介して身体各部の間に新たな関係をつけることで結果的に自由度を削減している.すなわち、上位の中枢系からみれば、低次元のシステムモデルが獲得されたことになる.この運動インピーダンスの調節に筋骨格系のバイオメカニクス、特に筋の可変粘弾性が大きく寄与していることが示唆される.

Upright posture maintenance, walking, walking The body has more than 100 degrees of freedom in joints. The joints are very long and complex. The non-linear mechanics system is complex. For example, if you want to move, you need to move. If you want to move, you need to move. The purpose of this study is to clarify the relationship between muscle and skeletal system and motor function. In this study, we studied the coordination of hand movements in the upper part of the body. The situation of this action, the position and posture of the object are controlled at the same time, and the force (internal force) is applied at the same time. The object of special shape (such as the object of movement), the object of special shape (such as the object of movement), the object of special shape (such as the object of movement 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. Movement and environment change are related to the structure and structure (skeleton + reflection). In the early stage of learning, the joints of the body are pure and pure, and the degrees of freedom of the mechanics are reduced. In the early stage of learning, the joints of the body are pure and pure, and the degrees of freedom of the body are reduced. The central system of the upper and lower levels is divided into two parts: the central system of the upper and lower levels. The movement of the muscle and bone structure of the muscle can be changed from large to small.