バレエダンサーの運動制御および聴覚運動連関メカニズムの解明

阐明芭蕾舞演员的运动控制和听觉运动耦合机制

• 批准号: 13J00304
• 负责人: 田辺 弘子
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J00304/
• 关键词: バイオメカニクス; 立位制御; PD制御; 倒立振子モデル; シミュレーション; 間欠制御; ロバスト性; 表面筋電図; 最適化制御; 位相変化; コーディネーション; 美的動作

本研究の大きな目的「バレエダンサーのバランス制御の解明」に沿って、当該年度は以下の３つの研究を行った。1. つま先立位を倒立四重振子としてモデル化し、各関節の制御則・関節粘弾性係数をパラメータとしてシミュレーションを行った。統計結果から、シミュレーションによるモデルの振る舞いは実際のヒトのつま先立位時の身体動揺と類似する傾向にあった。モデルは股関節に対して必ず間欠制御を与えないと安定化しなかったことから、ヒトの立位安定化・ロバスト化には間欠制御が鍵となる可能性が明らかとなった。間欠制御は受動的なダイナミクスを巧みに利用して身体を安定化させる策略であることから、立位の安定化には環境と身体の相互作用が重要であることが示された。2. 静止立位持の筋活動データから間欠的な要素のみを抽出することで、実験的に間欠制御メカニズムを解明する検討を行った。間欠的成分のみを抽出したことで、非周期・非定常な立位動作において身体動揺ー筋活動ートルク出力の直接的関係性を実験的に視覚化することに成功した。立位時の各筋は、解剖学的作用方向と逆位置に身体が位置する時に活動が大きくなり、それによって解剖学的作用方向に沿ったトルクが出力されていることが明らかとなった。3. 実際の筋活動から抽出した間欠的なON/OFF期間と、シミュレーションによる間欠的ON/OFF期間でのダイナミクスを比較検討した。実測およびシミュレーションいずれにおいても、状態点は受動的ダイナミクスに対して順行と逆行を繰り返すという同様の結果であった。しかし、シミュレーション上は受動的ダイナミクスを利用して平衡点に移動する様子が観察されたのに対し、実測では角度軸を中心に状態点が振動するという、実測とシミュレーションの違いも観察された。

Purpose this study の big き な "バ レ エ ダ ン サ ー の バ ラ ン ス suppression の interpret" に along っ て, when the annual は の below 3 つ の を line っ た. 1. つ ま stand を handstand first four revive son と し て モ デ ル し, each section masato の suppression is, masato section stick 弾 sex coefficient を パ ラ メ ー タ と し て シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line っ た. Statistical results か ら, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る モ デ ル の vibration る dance い は be interstate の ヒ ト の つ ま stand の body move first 揺 と similar す る tendency に あ っ た. Section モ デ ル は shares masato に し seaborne て will owe suppression between ず を and え な い と stabilization し な か っ た こ と か ら, ヒ ト の stand stabilization, ロ バ ス ト change に は owe suppression between が key と な る possibility が Ming ら か と な っ た. Owe suppression between は by moving な ダ イ ナ ミ ク ス を qiao み に using し て を body stabilization さ せ る strategy で あ る こ と か ら, stand の stabilization に と body の は environment interaction が important で あ る こ と が shown さ れ た. 2. Still stand a の muscle activity デ ー タ か ら owe な elements between の み を spare す る こ と で, be 験 between に owe suppression メ カ ニ ズ ム を interpret す る 検 line for を っ た. Owe composition between の み を spare し た こ と で, aperiodic unsteady な stand action に お い て body move 揺 ー muscle activity ー ト ル ク output の masato department of direct を be 験 に regards 覚 change す る こ と に successful し た. Stand の each muscle は, anatomy of inverse direction と に が body location す る に activity が big き く な り, そ れ に よ っ て anatomy direction に along the っ た ト ル ク が output さ れ て い る こ と が Ming ら か と な っ た. 3. Be interstate の muscle activity か ら spare し た owe な between ON/OFF period と, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る owed during the ON/OFF between で の ダ イ ナ ミ ク ス を compare beg し 検 た. Be measured お よ び シ ミ ュ レ ー シ ョ ン い ず れ に お い て も は, state point by moving ダ イ ナ ミ ク ス に し seaborne て anterograde と retrograde を Qiao り return す と い う with others の results で あ っ た. し か し, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン on は by moving ダ イ ナ ミ ク ス を using し て balance に mobile す る others child が 観 examine さ れ た の に し seaborne, be で は Angle shaft center に state を が vibration す る と い う, be と シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の violations い も 観 examine さ れ た.

项目成果

INTERMITTENT CONTROL OF TIPTOE STANDING: POSTURAL ROBUSTNESS BASED ON JOINT VISCOELASTICITY.

踮起脚尖站立的间歇控制：基于关节粘弹性的姿势稳健性。

• 发表时间: 2015
• 作者: Tanabe H;Fujii K;Suzuki Y;Kouzaki M.
• 通讯作者: Kouzaki M.

Inter-dancer difference in muscle activities at joint phase transition during tiptoe standing in classical ballet.

古典芭蕾舞中踮起脚尖站立时关节相变时舞者之间肌肉活动的差异。

• 发表时间: 2014
• 作者: Keisuke Nogi;Tetsuaki Fujihara;Jun Terao;Yasushi Tsuji;渡辺亮佑・磯野 巧・安村健亮・梁 鎮武・曲 宇航;T. Inoue and T. Suhara;田辺 弘子
• 通讯作者: 田辺 弘子

Effect of intermittent feedback control on robustness of human-like postural control system.

• DOI: 10.1038/srep22446
• 发表时间: 2016-03-02
• 期刊: Scientific reports
• 影响因子: 4.6
• 作者: Tanabe H;Fujii K;Suzuki Y;Kouzaki M
• 通讯作者: Kouzaki M

倒立四重振子モデルを用いたつま先立位の安定性と関節コーディネーションの検討

使用倒四摆模型检查踮脚站立时的稳定性和关节协调性

• 发表时间: 2014
• 作者: Keisuke Nogi;Tetsuaki Fujihara;Jun Terao;Yasushi Tsuji;ISONO Takumi;T. Inoue and T. Suhara;佐藤一宏;田辺 弘子
• 通讯作者: 田辺 弘子

クラシックバレエの6種の基本立位でのつま先立ち時の関節コーディネーションと筋活動の関連性

古典芭蕾六种基本站姿踮起脚尖时关节协调性与肌肉活动的关系

• 发表时间: 2013
• 作者: 稲葉知大;清川達則;尾花 望;豊福雅典;八幡 穣;野村暢彦;田辺 弘子
• 通讯作者: 田辺 弘子