非ホロノミック拘束運動における感覚・運動特性の解析とリハビリ支援ロボットへの応用

非完整约束运动的感觉和运动特性分析及其在康复支持机器人中的应用

• 批准号: 18760193
• 负责人: 田中 良幸
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760193/
• 关键词: 随意運動制御メカニズム; 拘束運動; 体性感覚; 手先軌道生成; インピーダンス制御; 運動機能訓練

平成19年度は既存の仮想拘束運動解析装置を利用して,人間の手先力知覚特性は上肢筋群の活動レベルに大きく左右されないことを新規に発見した.そしてまた,上肢運動訓練の一例として仮想テニス作業を実験装置に実装し,運動負荷に対する手先軌道の定量的解析とモデル化を行った.主要な結果は以下の通りである.1.人間の手先力知覚特性における方向性が上肢筋群の活動レベルによって変化するかを明らかにすることを目的として,健常者5名による新たな測定実験を行なった.被験者には指定した部位での筋活動レベルを調節させ,手先へ提示した右手横方向の標準刺激を記憶させた後,比較刺激として前方向への反力負荷の大きさを知覚させて口頭試問形式により回答させた.その結果,筋活動状態を変化させても手先力知覚特性の方向性が見られ,また,標準刺激に対する比較刺激の比率はほぼ保存されることを明らかにした.2.人間の感覚・運動特性を考慮した上肢運動訓練の一例として,仮想拘束運動解析装置(現有機)に仮想テニス作業を実装した.選択課題は,運動負荷に加えて動作タイミングに対する拘束条件を付加した運動を要することとなる.健常者8名による訓隷実験を通して仮想テニス中の上肢運動特性を解析し,非熟練者が拘東条件に対して適切な運動特性を獲得する過程を明らかにした.また,熟練者の運動特性を訓練規範としてシステムに組込む事を目的として,躍度最小モデルによる手先軌道のモデル化に成功した.

In 2019, the existing constraint motion analysis device was used to detect the motion characteristics of upper limb muscles. An example of upper limb exercise training is the quantitative analysis and analysis of the hand trajectory for exercise load. The main results are as follows: 1. Human manual force knowledge characteristics, directivity, activity of upper limb muscle groups, purpose, health, 5 new measurements, behavior, etc. The subject was asked to adjust the muscle activity in the specified position, hand first prompt, right hand horizontal direction standard stimulus, memory later, compare stimulus, front direction reaction load large, oral question form. 2. An example of upper limb exercise training in consideration of human sensory and motor characteristics. Select the subject, exercise load to increase the movement of the constraint conditions to increase the movement of the necessary conditions. The normal 8 students were trained to analyze the upper limb movement characteristics in the training process, while the unskilled students were trained to obtain the appropriate movement characteristics. For example, the training of skilled people's movement characteristics is standardized, and the goal of the training is to minimize the jump and the success of the training.

项目成果

上肢姿勢維持中の人間の手先力知覚特性

保持上肢姿势时人手力感知特征

• 发表时间: 2006
• 期刊: 第21回生体・生理工学シンポジウム論文集
• 作者: K. Ikuta;T. Kato;H. Ooe;S. Ando;Yoshiyuki Tanaka;Toshio Tsuji;Yoshiyuki Tanaka;Yoshiyuki Tanaka;松下 和寛
• 通讯作者: 松下 和寛

Analysis and Modeling of Human Impedance Properties for Designing a Human-Machine Control System

• DOI: 10.1109/robot.2007.364034
• 发表时间: 2007-04
• 期刊: Proceedings 2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation
• 作者: Yoshiyuki Tanaka;Teruyuki Onishi;T. Tsuji;Naoki Yamada;Y. Takeda;Ichiro Masamori

Human Hand Movements in Skilled Motor Performance of a Virtual Curling Task

虚拟冰壶任务中熟练运动表现中的人手动作

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proceedings of the 2007 International Conference on Complex Medical Engineering (In press)
• 作者: K. Ikuta;T. Kato;H. Ooe;S. Ando;Yoshiyuki Tanaka;Toshio Tsuji;Yoshiyuki Tanaka;Yoshiyuki Tanaka
• 通讯作者: Yoshiyuki Tanaka

Bio-mimetic impedance control of robotic manipulator for dynamic contact tasks

• DOI: 10.1016/j.robot.2007.09.001
• 发表时间: 2008-04
• 期刊: Robotics Auton. Syst.
• 作者: T. Tsuji;Yoshiyuki Tanaka

Directional Properties of Human Hand Force Perception in the Maintenace of Arm Posture

维持手臂姿势时人手力感知的方向特性

• 发表时间: 2008
• 期刊: The 14th International Conference on Neural Information Processing (In Press)
• 作者: K. Ikuta;T. Kato;H. Ooe;S. Ando;Yoshiyuki Tanaka
• 通讯作者: Yoshiyuki Tanaka