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２脚ロボットを用いたヒト左右分離型トレッドミル歩行における適応機序の構成論的理解

双足机器人对人类左右分离跑步机行走自适应机制的建设性理解

基本信息

批准号：
14J02718
负责人：
藤木聡一朗
金额：
$ 1.45万
依托单位：
The University of Tokyo (2015)Kyoto University (2014)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J02718/
关键词：
歩行ヒト左右分離型トレッドミルロボット小脳

项目摘要

左右分離型トレッドミルは左右の脚に対して異なる速度でベルトを動かすことで左右非対称な歩行環境を作り出し，これによって歩行における適応機能を調べることができる．ヒトの左右分離型トレッドミル歩行では，特徴的な即時的な適応と緩やかな適応の２つのタイムスケールの異なる適応が見られることが知られており，特に緩やかな適応には小脳の寄与が先行研究により示唆されている．このヒトの左右分離型トレッドミル歩行における適応メカニズムの理解に向けて，本研究では生理学的知見に基づく神経制御モデルの提案を行い，構成論的観点からこれを実装した２脚ロボットを用いた歩行実験による検証を行った．小脳が大きく寄与しているとされている身体運動・感覚の予測と実際に得られる感覚との間の誤差情報に基づいた運動指令の調整機能に着目し，左右分離型トレッドミルが作り出す左右ベルト間の速度差によって乱された歩行中の左右脚の接地タイミングに対して，その接地タイミングの設計値と実際の値との誤差に関する評価関数を構築し，その評価関数に基づいて左右の脚運動のリズムを変更する機能をロボットの制御系に導入した．ロボットによる歩行実験を行った結果，デューティー比（歩行1周期に対する立脚期の割合）や，左右脚の相対位相，及び，床反力の圧力中心軌跡などの歩行の特徴量にヒトの即時的な適応と緩やかな適応と同様の傾向が見受けられた．特に今回提案した誤差情報に基づく運動のリズム調整によって，ロボットに緩やかな適応が生じていることが確認された．この結果から，本提案モデルがヒトに内在する制御構造を説明することができると示唆される．更に，この制御モデルの妥当性を生理学的側面から詳細に調べるために、ラットを用いた左右分離型トレッドミルの歩行実験にも着手し，計測から妥当な結果も出始めているところである．

The left and right legs are divided into two parts: the left and the right, the left and the right, the speed, the speed, the environment, the environment. This is the most important thing in the world. I would like to know that I am sorry. I would like to inform you that I am sorry. I would like to inform you that I am sorry. I would like to send you a letter to show that I am sorry. I would like to send you an indication of instigation. I would like to know if you can understand the direction of the bank. The purpose of this study is to discuss the physiological knowledge, the basic knowledge and the God's control of the proposal. In this paper, we are aware that the whole machine can be read by the whole machine. We have a lot of information about how to do it. We have a lot of money to say that we are aware of the sense of physical activity that we are aware of. The left and right parting type equipment is operated on the left and right sides, the speed difference between the left and the right, the speed difference between the left and the right, the ground on the left and the right, the grounding on the left and the right, the grounding on the left and the right, the ground connection on the left and the right, the ground on the left and the right on the ground. The number of legs on the left and right, the number of feet on the left and the right, the number of legs on the left and the right, the results of the tests, the results of the tests, the results of the test results, the phase of the left and right feet, and the phase of the left and right feet. The counterforce center is responsible for the delivery of special information immediately. This is the same as the current proposal. This time, we proposed that we should make sure that we are in the same position as the recipient. This time, we are in the same position. In this proposal, the internal control system is designed to indicate that it is appropriate. What's more, it is necessary to control the physiology of the right and the right side of the body.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Investigation of Adaptive Split-Belt Treadmill Walking by the Hindlimbs of Rats.

大鼠后肢自适应分带式跑步机行走的研究。

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Soichiro Fujiki;Shinya Aoi;Dai Yanagihara;Tetsuro Funato;Yota Sato;Kei Senda;and Kazuo Tsuchiya.
通讯作者：
and Kazuo Tsuchiya.

Investigating adaptation in hindlimb split-belt treadmill walking by rats using kinematic measurement and a neuromusculoskeletal model

使用运动学测量和神经肌肉骨骼模型研究大鼠后肢分带式跑步机行走的适应性

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Soichiro Fujiki;Shinya Aoi;Dai Yanagihara;Tetsuro Funato;Yota Sato;Nozomi Tomita;Naomichi Ogihara;Kei Senda;Kazuo Tsuchiya
通讯作者：
Kazuo Tsuchiya

ラット後肢スプリットベルト・トレッドミル歩行の計測と解析

大鼠后肢分带跑步机行走的测量与分析