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Motor control mechanism of neuro-musculo-skeletal system with motor coordination as virtual constraints

Research Project

Project/Area Number 16K00356
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Intelligent robotics
Research InstitutionOkayama Prefectural University

Principal Investigator

Yamasaki Taiga  岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (40364096)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords運動制御 / 協調 / 体操 / あん馬 / 両足旋回 / クランク回転作業 / 自転車ペダリング動作 / 平行棒 / 支持振動 / 関節間協調 / 仮想拘束 / つり輪 / 全身リーチング / 鉄棒 / モーションプランニング
Outline of Final Research Achievements

Coordination among various components (joint angle, muscle activity, etc.) is widely observed in human motion. Here, we proposed a new motor control model with such motor coordination as the central strategy of motor control. As an example of difficult-to-control motion, we proposed a motor control model of gymnastic exercises: swing on the gymnastic rings, swing on parallel bars, etc. As an example of a motion requiring multiple coordinations, we proposed a motor control model of the whole body reaching to extend an arm to the object in the standing posture.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の意義は,従来の運動制御モデルでは陽に扱われることの少なかった,身体運動の協調を,達成すべき制御目的として陽に扱った運動制御モデルを提案したことにある.本研究の成果は,人間の運動制御の仕組みを理解すること,特に運動制御における協調の役割の理解すること,スポーツやリハビリテーションなどの運動解析に新たな視点を提供すること,同じ原理をロボットの制御に応用することなどに,つながるものである.

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Estimation of muscle activity using higher-order derivatives, static optimization, and forward-inverse dynamics2016

    • Author(s)
      Taiga Yamasaki, Katsutoshi Idehara, Xin Xin
    • Journal Title

      Journal of biomechanics

      Volume: 49(1) Issue: 10 Pages: 2015-2022

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2016.04.024

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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    • Author(s)
      城崎和輝,山崎大河,忻欣,泉晋作
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      山崎大河,西脇一宇,名和基之,山脇恭二,中村仁彦,忻欣
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      山崎大河,山脇恭二
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      日本機械学会 シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2018 (SHD2018)
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      第4回制御部門マルチシンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2017-03-06
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  • [Presentation] あん馬旋回運動の2次元劣駆動モデル2017

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      山崎大河,忻欣,泉晋作,西脇一宇,中村仁彦,後藤大輔
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      日本機械学会 シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2017
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      今井秋介,山崎大河,忻欣,泉晋作
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      丸山琢郎,山崎大河,忻欣,泉晋作
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      吉岡優太郎,山崎大河,忻欣,泉晋作
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      Taiga Yamasaki, Hiroshi Takeshita, Xin Xin, Shinsaku Izumi
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      岡本佑太,山崎大河,忻欣,泉晋作
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      第18回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • Place of Presentation
      山口大学常盤キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-19
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      今井秋介,山崎大河, 忻欣, 泉晋作
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      第18回IEEE広島支部学生シンポジウム
    • Place of Presentation
      山口大学常盤キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-19
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      岡本恵里子, 山崎大河, 忻欣, 泉晋作
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      第18回IEEE広島支部学生シンポジウム
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      山口大学常盤キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-19
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  • [Presentation] 関節間協調の切り替えを用いた運動制御モデルの検討2016

    • Author(s)
      岡本佑太,山崎大河,忻欣,泉晋作
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      第37回バイオメカニズム学術講演会講演予稿集
    • Place of Presentation
      富山県立大学
    • Year and Date
      2016-11-11
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  • [Presentation] A study on control objectives in human motor control: high bar motion2016

    • Author(s)
      Taiga Yamasaki, Yuta Okamoto
    • Organizer
      SICEライフエンジニアリング部門シンポジウムLE2016
    • Place of Presentation
      大阪国際交流センター
    • Year and Date
      2016-11-03
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  • [Presentation] 関節間協調の実現を制御目的とした鉄棒運動の制御モデル2016

    • Author(s)
      山崎大河,岡本佑太,忻欣
    • Organizer
      第10回 Motor Control 研究会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] EFFECT OF JOINT TORQUE ON HORIZONTAL MOTION OF CENTER-OF-MASS DURING SWING ON GYMNASTIC RINGS2016

    • Author(s)
      Shusuke Imai, Taiga Yamasaki, Kyoji Yamawaki, Xin Xin, Shinsaku Izumi
    • Organizer
      34th International Conference on Biomechanics in Sports
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2016-07-18
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 筋活動を推定する計算筋制御法の精度について2016

    • Author(s)
      岡本恵里子, 山崎大河, 忻欣, 泉晋作
    • Organizer
      日本人間工学会第57回大会
    • Place of Presentation
      三重県立看護大学
    • Year and Date
      2016-06-25
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 自転車ペダリング運動におけるクランク角速度と関節角速度のばらつきの解析2016

    • Author(s)
      山崎大河,竹下洋,田口恵理,忻欣,泉晋作
    • Organizer
      第60回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Year and Date
      2016-05-25
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] つり輪での重心制御に関する解析2016

    • Author(s)
      山崎大河,今井秋介,山脇恭二
    • Organizer
      洛翔体操研究会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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