跳躍運動制御の機能別実効筋モデルによるメカニズム解析

本研究は、機能別実効筋モデルを用いた跳躍動作の解析と関節トルク解析との比較を行い、機能別実効筋モデルによる跳躍運動制御についての新たな知見を得ようとするものである。これまでに2関節三対6筋の機能別実効筋モデルによる系末端部の出力分布の解析を行ってきたが、本研究ではヒトの大腿部、下腿部、足部からなる下肢に近似した、3関節四対7筋（三対の一関節筋と一対の二関節筋と単独の二関節筋）の機能別実効筋モデルによる系先端(足先)での出力分布を解析することで、跳躍運動制御の新たな知見を得ようとしている。本年度の当初予定は3関節四対7筋の機能別実効筋のモデル化を行い、活性化する機能別実効筋の組み合わせと関節角度の組み合わせを条件としてシミュレーションを行うことで、系先端（足先）での出力分布を理論的に算出すること、さらにこの知見を基にヒトの実際の出力分布算出方法を確立し、機能別実効筋力測定器の設計を行うことを目的としていた。実績としては、大腿部、下腿部、足部からなる３体節3関節モデルを、様々な関節角度条件下で、系先端(足先)での出力を入力値として、各関節で発揮された関節トルクを算出するヤコビ行列を構築した。さらに、このヤコビ行列の逆行列を算出することで、様々な関節角度条件下で各関節トルクを入力値とした駆動条件下での系先端(足先)での出力を算出する行列をコンピュータ上に構築した。また、3体節3関節を駆動する四対7筋の駆動による各関節でのトルクの発揮に関する文献調査を実施した。

本研究は、機能別実効筋モデルを用いた跳躍動作の解析と関節トルク解析との比較を行い、機能別実効筋モデルによる跳躍運動制御についての新たな知見を得ようとするものである。これまでに2関節三対6筋の機能別実効筋モデルによる系末端部の出力分布の解析を行ってきたが、本研究ではヒトの大腿部、下腿部、足部からなる下肢に近似した、3関節四対7筋（三対の一関節筋と一対の二関節筋と単独の二関節筋）の機能別実効筋モデルによる系先端(足先)での出力分布を解析することで、跳躍運動制御の新たな知見を得ようとしている。本年度の当初予定は3関節四対7筋の機能別実効筋のモデル化を行い、活性化する機能別実効筋の組み合わせと関節角度の組み合わせを条件としてシミュレーションを行うことで、系先端（足先）での出力分布を理論的に算出すること、さらにこの知見を基にヒトの実際の出力分布算出方法を確立し、機能別実効筋力測定器の設計を行うことを目的としていた。実績としては、大腿部、下腿部、足部からなる３体節3関節モデルを、様々な関節角度条件下で、系先端(足先)での出力を入力値として、各関節で発揮された関節トルクを算出するヤコビ行列を構築した。さらに、このヤコビ行列の逆行列を算出することで、様々な関節角度条件下で各関節トルクを入力値とした駆動条件下での系先端(足先)での出力を算出する行列をコンピュータ上に構築した。また、3体節3関節を駆動する四対7筋の駆動による各関節でのトルクの発揮に関する文献調査を実施した。