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ばらつきを許容する生体の運動計画とその実現アルゴリズム

容忍变化的生物运动规划及其实现算法

基本信息

批准号：
20033014
负责人：
西井淳
金额：
$ 6.02万
依托单位：
Yamaguchi University
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

生体は高い自由度を活用することによって様々な環境に柔軟に対応することができる.本研究では,(1)生体がこの自由度の活用をどのように行い,(2)どのように多自由度の運動を獲得しているかを以下のように考察した.(1) ヒトの歩行における脚関節運動を解析することによって、冗長な関節自由度に対する拘束が歩行運動の各瞬間にどのように生じているかを調べ、以下の二点を明らかにした。第一に,脚を前に振り出す際の足先が最も床と近付く瞬間には,その足先の高さが関節間協調を使って調整されている。この結果は,ヒトは関節間協調を活用してつまずきを防いでいる事を示唆する。第二に,片足支持期終期から両脚支持期にかけては,立脚側は関節間協調を活用することで腰の高さと速度が調整され,遊脚側は脚姿勢および関節角速度のばらつきを抑えるような調整がなされている。すなわち衝撃を伴う接地においては両脚が協調的に働くことで,足先速度のみならず足先位置も調節して歩行の安定化が図られていることが明らかになった。さらにニホンザルの二足歩行の解析も行い,上記の二点についてはほぼ同じ特徴を示すことがわかった。(2) Bernsteinは,ヒトは運動学習初期には関節スティフネスを高くして自由度を拘束することにより学習を促し,習熟とともに自由度を解放してより巧みな運動を獲得していると指摘した。本研究ではこのようにパラメータ(自由度)毎に異なる時間スケールで学習を行うことで学習の効率化を図れることを,冗長アームで到達運動を行う場合等を具体例として示した。

The organism has a high degree of freedom. This study is to investigate (1) the utilization of degrees of freedom in living organisms,(2) the acquisition of multiple degrees of freedom in motion. (1)The analysis of foot joint motion during walking, the adjustment of joint freedom, and the following two points are clear. The first step is to adjust the coordination between the joints of the foot and the foot before the foot vibrates. As a result, coordination between joints is used to prevent problems. Second, the end of the leg support period, the joint coordination of the standing leg side, the waist height and the speed of the swimming leg side, and the joint angular velocity of the swimming leg side are adjusted. The first step is to adjust the speed of the foot and the first step is to stabilize the foot. In the analysis of the two-legged movement, the two-point movement is recorded in the same characteristic. (2)Bernstein, a professor at the University of Chicago, said: This study shows specific examples such as the time of learning, the rate of learning, and the time of reaching movement.

项目成果

期刊论文数量（52）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

消費エネルギー期待値最小規範は上肢到達運動の速度波形を再現する

最低预期能耗范数再现了上肢到达运动的速度波形。

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
谷合由章;他
通讯作者：
他

ばらつきを許容する生体の運動計画とその実現アルゴリズム

容忍变化的生物运动规划及其实现算法

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Chiba S;et.al.;Jun Teramoto;西井淳
通讯作者：
西井淳

ヒトの歩行における関節間協調の解析

人体行走关节协调性分析

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
垣内田翔子;他
通讯作者：
他

協調行動と共有語彙の発現を促す環境要因

促进合作行为和共享词汇的环境因素

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
第11回日本進化学会大会プログラム・要旨集
影响因子：
0
作者：
橋爪善光;他
通讯作者：
他

Variability of leg swing trajectories and their optimality

腿部摆动轨迹的变化及其最优性

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Proc of 4 th International Symposium on Adaptive Motion in Animals and Machines.
影响因子：
0
作者：
Takada M;Inoue K;Miyachi S;Okado H;Nambu A;稲邑哲也;南部篤;A. Ishiguro;稲邑哲也;Nambu A;A. Fujii
通讯作者：
A. Fujii