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Statical analysis of the muscle-and-tendon-driven system of the human on the pseudo-triangular structure matrix.

伪三角结构矩阵上人体肌肉肌腱驱动系统的静态分析。

基本信息

批准号：
19560265
负责人：
YOKOGAWA Ryuichi
金额：
$ 3万
依托单位：
Doshisha University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、屈曲・伸展運動における指の筋・腱駆動モデルと3関節4腱駆動方式の腱の経路・配置を、筋・腱張力と指先操作力の関係に基づいて比較・検討することにより、屈曲・伸展運動における人の指の器用な動作が、筋・腱駆動系のどのような機構によって実現されているのかを、静力学的に調べることであった。人の指の筋・腱駆動モデルにおいて、屈曲・伸展運動に限定するときの各関節に対する筋・腱の経路と3関節4腱駆動方式の腱の経路を比較した。この比較により、複雑な人の筋・腱駆動系を簡単化し、筋張力で任意の指先操作力が制御できるように各関節に対する筋・腱の経路のモデル化を行った。MRI計測に基づいて、人の指の各関節における各腱のモーメントアームのモデル化を行った(被験者3人)。擬似三角構造マトリクスに基づいて得られた筋・腱の経路モデルとMRI計測に基づいたモーメントアームのモデルより人の示指の新しい腱駆動系モデルを作成した。このモデルを用いて、筋張力空間から指先操作力空間への写像を幾何学的に表し、その幾何学的特徴を基に腱駆動系の静力学的特徴を調べた。結果として、MRI計測に基づいた示指の3つの関節における筋・腱のモーメントアームのモデルを新たに構築できた。そのモデルと3関節4腱駆動方式の腱の経路とを比較することで、指の筋・腱駆動系が擬似三角構造マトリクスに基づく駆動系に近似できることが判った。結論として、人の示指の筋・腱駆動系は、筋張力により任意の各関節トルクを理論的に安定に出力できる筋の数と経路を持っていることが判った。

The purpose of this study is to compare and discuss the relationship between the tendon circuit, arrangement, tendon tension and finger operating force in flexion and extension motion, finger motion, tendon motion system and mechanism in flexion and extension motion, and static adjustment. The tendon movement of human fingers is limited by the movement of tendons and tendons. The tendon movement of human fingers is limited by the movement of tendons and tendons. This comparison simplifies the tendon dynamic system, and simplifies the tendon tension and the control of the tendon path in each joint. MRI measurement of the base of the body, the finger joints of the human body, the tendon joints of the human body (3 patients). The pseudo-triangular structure is composed of the basic structure, the tendon circuit, the MRI measurement, and the new tendon dynamic system. The geometric characteristics of the tendon dynamics are adjusted according to the static characteristics of the tendon dynamics. The results showed that MRI measurements showed that there were three kinds of joints, tendons and tendons, and new structures. 3. Comparison of tendon movement patterns with tendon movement patterns; 3. Comparison of tendon movement patterns with tendon movement patterns; 4. Comparison of tendon movement patterns with tendon movement patterns with tendon movement patterns; 4. Comparison of tendon movement patterns with tendon movement patterns; 4. Comparison of tendon movement patterns with similar to triangle structures with tendon movement patterns; 4. Conclusion: The dynamic system of tendon and tendon tension of human finger is stable and the output of tendon and tendon is stable.