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接触作業における人間の運動制御メカニズムの解明と運動機能訓練支援システムへの応用

Research Project

Project/Area Number 16760203
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

田中 良幸  広島大学, 大学院工学研究科, 助手 (40336920)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywords随意運動制御メカニズム / 拘束運動 / 手先速度波形 / インピーダンス制御 / 運動機能訓練 / 可操作性
Research Abstract

本年度は,前年度までに行った仮想拘束運動解析装置による研究を基にして,環境拘束に着目した上肢運動訓練支援システムを開発した.そして,1軸の回転運動訓練プログラムを作成し,ロボットに設定する環境ダイナミクスと手先運動特性の関係を解析評価することで,環境拘束と健常者の手先速度波形の関係を明確にした.主要な結果は以下の通りである.
1.拘束回転作業訓練支援システム
本システムは,(1)訓練者の上肢運動(手先位置,手先力,上肢姿勢)を解析評価する運動評価部,(2)ロボットの可変インピーダンス制御と訓練者の手先運動補助力を調節するためのロボット制御部,(3)訓練情報を提示するバイオフィードバック部の3つのサブシステムで構成した.そして,自動車のステアリング操作を想定した拘束回転運動プログラムを実装し,環境拘束を考慮に入れた運動訓練および解析評価を可能とした.
2.環境拘束条件に対する手先運動特性の解析
健常者による基礎訓練実験を行い,習熟度による手先空間・時間軌道の特徴変化を解析した.そして,環境ダイナミクスが変化しても習熟後は手先速度波形がほぼ一定となることを明らかにした.このことはつまり,正常な感覚・運動機能を訓練ならびに解析評価するうえで,手先速度波形を訓練規範とする訓練法が有用であることを示す知見である.

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2005 2004

All Journal Article (11 results)

  • [Journal Article] Bio-mimetic Trajectory Generation using a Neural Time Base Generator2005

    • Author(s)
      Yoshiyuki TANAKA
    • Journal Title

      Journal of Robotic Systems 20・11

      Pages: 625-637

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Motion Dependence of Impedance Perception Ability in Human Movements2005

    • Author(s)
      Yoshiyuki TANAKA
    • Journal Title

      Proceedings of the First International Conference on Complex Medical Engineering

      Pages: 472-477

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Manipulability Analysis of Human Arm Movements during the Operation of a Variable-Impedance Controlled Robot2005

    • Author(s)
      Yoshiyuki TANAKA
    • Journal Title

      Proceedings of the 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robotics and Systems

      Pages: 3543-3548

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Analysis of Human Perception Ability for Robot Impedance2005

    • Author(s)
      Yoshiyuki TANAKA
    • Journal Title

      Proceedings of the 16th IFAC World Congress

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Tracking Control Properties of Human-robotic Systems Based on Impedance Control2005

    • Author(s)
      Toshio TSUJI
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics-Part A : Systems and Humans 35・4

      Pages: 523-535

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Analysis of Human Perception Ability for Robot Impedance2005

    • Author(s)
      Yoshiyuki TANAKA
    • Journal Title

      Proceedings of the 16th IFAC World Congress (発表予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Motion Dependence of Impedance Perception Ability in Human Movements2005

    • Author(s)
      Yoshiyuki TANAKA
    • Journal Title

      Proceedings of the first International Conference on Complex Medical Engineering (発表予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] ステアリング動作における手先力操作特性の解析2005

    • Author(s)
      吉岡 潤
    • Journal Title

      ロボティクス・メカトロニクス講演会2005講演概要集 (発表予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 可変インピーダンス制御に基づく仮想シフトレバー装置の開発2005

    • Author(s)
      田中 良幸
    • Journal Title

      ロボティクス・メカトロニクス講演会2005講演概要集 (発表予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Arlalysis of Human Hand Impedance Regulation Ability2004

    • Author(s)
      Yoshiyuki TANAKA
    • Journal Title

      Proceedings of the 2004 IEEE Conference on Cybernetics and Intelligent Systems

      Pages: 986-991

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 感覚・運動統合理論に基づいたインピーダンストレーニング2004

    • Author(s)
      田中 良幸
    • Journal Title

      第5回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集

      Pages: 408-409

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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