1998 Fiscal Year Annual Research Report
感性を考慮した歩行支援器の動力学(人間・制御・機構連成系の動解析および実験)
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10650251
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
井上 喜雄 高知工科大学, 教授 (50299369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 博司 高知医科大学, 医学部, 教授 (90035709)
松久 寛 京都大学, 工学部, 教授 (00109034)
河田 耕一 高知工科大学, 教授 (90299371)
王 碩玉 高知工科大学, 助教授 (90250951)
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| Keywords | 動力学 / 人間・機構系 / マルチボディダイナミクス / 柔軟マルチボディダイナミクス / ヒューマンダイナミクス / リハビリテーション / 歩行 / 感性 |
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| Research Abstract |
研究代表者らが、すでに産業用ロボットや、クレーンなどの柔軟な建設機械の動的シミュレーションのために開発した有限要素法をベースとしたフレキシブルマルチボディシステムの動的解析プログラム“SINDYS(Simulation Program for Nonlinear Dynamic Systems)"を発展させ、人間・機構系の相互作用の解析、モデリングについての基礎検討を実施した。そのなかで、非常に簡単な人間・機構系の例として、ゴルフスイングにおける腕(人間部分:剛体の梁としてモデリング)とクラブ(機構部分:フレキシブルな梁としてモデリング)の相互作用をとりあげ、シミュレーションを実施した。その結果、人間とクラブの間に大きな相互作用があり、機構系の長さや弾性、人間の腕の質量などによって、その相互作用の様子が大きく変化することがわかった。さらに、人間の力の大きさが変化しても、それに適したシャフトの弾性を選択すれば、力の差を埋めるスイングが可能なことが明らかになるなど、フレキシブルマルチボディシステムの動的解析手法は、対象が簡単なものであれば、人間と機構系の相互作用を扱えることを確認した。また、スイングしやすさなど、人間の感性に係わる部分と物理量の関連についても、ある程度の見通しを得た。
一方、歩行支援器特有の問題を明らかにするための基礎検討を実施するために、現状の歩行支援器を用いたリハビリテーションにおける実体の調査を行った。さらに、その状況を物理的に明らかにすることを目的とした実験を実施するためのセンサーシステムおよび制御システムの基礎部分の構築を行った。
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