四肢の一関節筋および二関節筋による関節トルクと操作力の関係に関する研究

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18560253
• Research Institution: Toyama Prefectural University
• Principal Investigator: 大島 徹 Toyama Prefectural University, 工学部, 教授 (60223806)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤川 智彦 大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 准教授 (80321420) ; 鳥海 清司 富山大学, 人間発達科学部, 准教授 (60227676)
• Keywords: バイオメカニクス / 生物・生体工学 / 医療・福祉

Research Abstract

四肢の関節トルクの計測手法とそれによる計測結果が独立行政法人製品評価技術基盤機構生活・福祉技術センターからデータベースとして公開され,身体寸法や関節可動域といった形態に関する評価から,力やトルクに関する評価が行われるようになったことで,これらを利用する分野の大きな進展が期待される.しかし,二関節筋の存在によって関節が独立ではないことが明らかであるにもかかわらず,四肢の関節トルクの計測手法で計測される関節トルクは,それぞれの関節が独立であることが前提であり,ここに大きな矛盾を生じる.本研究では理論的背景の下にヒト四肢の筋骨格系を単純化したモデルを構築し,それによってヒトの四肢を表現することで,二関節筋の作用によって関節は独立ではなく相互に影響を及ぼすという前提の下で筋力と力出力の関係を導き出すことを可能とした.さらに,データベースとして公開されている四肢の関節トルクの計測手法に対して,新たな計測手法を提案し,それぞれの計測手法によって得られる結果を詳細に比較・検討した.四肢の関節トルクの計測手により計測された力出力は,関節それぞれに着目した場合の力出力であり,二関節筋による関節間の相互作用を排除している.しかし,新たな計測手法は,二関節筋による関節間の相互作用による力出力を計測することが可能である.これにより,筋力評価・訓練などのリハビリテーション領域や製品設計などの人間工学領域への貢献が期待できる.