2007 Fiscal Year Annual Research Report
生体信号モニタリングと統合ヒューマンモデルによる身体運動時の筋力設計
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18300194
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
小笠原 司 Nara Institute of Science and Technology, 情報科学研究科, 教授 (30304158)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 吉央 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 客員准教授 (00314534)
栗田 雄一 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (80403591)
上田 悦子 奈良産業大学, 情報学部, 准教授 (90379529)
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| Keywords | 生物・生体工学 / リハビリテーション |
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| Research Abstract |
本研究では、人間の筋活動に注目し、人間の筋肉とパワーアシストを行うアクチュエータの人工筋とを統合するヒューマンモデルを構築し、これを基に身体運動時の筋力設計を可能とする手法の確立をめざす。本年度は下記のテーマで研究を行った。
(1)「筋/人工筋統合ヒューマンモデル」の開発
上肢部分に引き続き体幹部分のモデル化を検討した。肩甲骨と胸部は肩甲-胸郭関節といわれ、単純リンク機構で表現できないため、仮想ジョイントおよび仮想リンクを複数配置して表現することとした。
(2)筋力設計アルゴリズム
パワーアシスト装具を用いた,局所的な筋力制御アルゴリズムを提案した.実現可能な筋力の判断により,アシスト後の筋力を簡単に設定が可能となった.また,筋力制御アルゴリズムのシミュレーションを行い各筋肉の制御可能性を検証した.さらに、局所的な筋力設計の実現可能性について検討した。
(3)パワーアシスト装具の試作と評価
昨年度に試作したパワーアシスト装具を用いて、筋力設計アルゴリズムによる筋力支援の実験を行った。これにより、筋力設計手法の有効性を確認した。シミュレーションにより筋力設計の可能性を検討し、さらに、実機により、設計どおりに筋力負荷を変更可能かどうか確認することができた。
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