1995 Fiscal Year Annual Research Report
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06452253
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
伊藤 宏司 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (30023310)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鄭 心知 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (10262966)
片山 正純 豊橋技術科学大学, 工学部, 講師 (90273325)
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| Keywords | 運動制御 / 自己組織化 / 機能形成 / 冗長自由度 / 生体システム / 内部モデル / ロボティクス |
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| Research Abstract |
身体の巧みな運動・行動は、筋骨格系・脊髄のインピーダンス可変機構、およびそれらを操る高度な内部制御機構に支えられている.そこでは、フィードバックを主体とするサーボ制御・適応制御の上位機構として、外部環境の特性やそれらとの相互作用を自己組織的に表現した内部モデル及びそれらに基づくフィードフォワード制御機構が中心的な役割を果たしていると考えられる.本研究では、生体が長い期間を通じて獲得したこのような精緻で柔軟な運動制御機能のメカニズムを、自己組織化とそれに基づく機能形成に焦点を当て解析し、工学的に実現することを目的としている.本年度は以下の成果を得た.
1)生体システムの運動/行動のプラン構造を手先・関節・筋のインピーダンスプランニングの観点から解析している.本年度は、ヒトが対象物の動特性に応じて手首関節、筋のインピーダンスをどのように調節しているかを両手協調動作を例として実験的に分析した.その結果、柔軟対象物を移動させる動作では、Reaching動作のような自由運動とは異なり、躍度最小やトルク変化最小の規範が成立しないことが明らかになった.現在、運動メカニズムのモデル化に向けて理論解析を進めている.また、内力の制御についても実験を開始した.
2)左右網膜空間上の手先位置から、上肢の姿勢を生成する感覚-運動マップの構成法を導出した.本手法の特徴は、冗長自由度を積極的に利用し、目的とする手先のタスクに適した姿勢を自己組織的に形成する点にある.ここでは、手先のタスクとして、動かしやすさ(可操作性)やかたさ(スティフネス)を取り上げた.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Koji Ito: "Hand Manipulation and Impedance Adustment" ,J. of Robotics and Mechatronics. ,Vol.7. 161-168 (1995)
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[Publications] T.Tsuji: "Human Hand Impedance Characteristics during maintained Posture" Biological Cybernetics. 72. 475-486 (1995)
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[Publications] T.Tsuji: "Preorganized Neural Networks: Error Back-Propagation Learning of Manipulator Dynamics" J. of Artificial Neural Networks. 2. 81-95 (1995)
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[Publications] 伊藤宏司: "超音波モータを用いた人工義手" 超音波THECHNO. 7. 34-37 (1995)
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[Publications] 伊藤晋彦: "動的運動中における筋力,筋パワーの推定" 医用電子と生体工学. 33. 327-333 (1995)
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[Publications] 辻敏夫: "等尺性筋収縮における人間の手先インピーダンスの解析" 計測自動制御学会論文集. 32. 271-280 (1995)
