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2010 Fiscal Year Annual Research Report

リハビリテーションのためのEMGを用いた筋力回復推定モデルの構築

Research Project

Project/Area Number 21760304
Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

櫛田 大輔  鳥取大学, 工学研究科, 助教 (30372676)

KeywordsEMG / リハビリテーション / クラスタリング / X-means法 / 遺伝的プログラミング / 年代差 / 個人差
Research Abstract

本年度は上腕二頭筋に関して「身体的特徴(年齢,性別,身長,体重,BMI,上腕二頭筋の皮下脂肪厚,体脂肪率,上腕腕周り長)」と「力とEMGの関係」を測定し,簡易数式モデルを構築した.その際,昨年度までは20歳代の被験者のみであったが,20~50歳代の被験者25名を対象とした.「力とEMGの関係」は"筋力係数"によって関連付け,筋力係数は身体的特徴によって関連付けるという昨年度の手法を導入した.
昨年度までの研究で「身体的特徴と筋力係数の関係」は非線形であることが判明しており,その関係式は複雑なものであることが知られていた.本年度は被験者の年代にもばらつきがあることから,その関係式はより複雑化するものと予想されたため,身体的特徴を基にして被験者を"X-means法"を用いて分類することとした.その際X-means法に用いる身体的特徴の各々は各々の平均値を差し引き,標準偏差で除算して正規化したものとした.その結果,25名の被験者は7つのクラスに分類された.それぞれのクラスの中で遺伝的プログラミングにより「身体的特徴と筋力係数の関係」を表わす数式モデルを構築したところ,昨年度に比べてはるかに簡便な数式構造が得られ,身体的特徴によって推定される筋力係数の誤差率は18%から2%に大幅に減少し,20~50歳代の幅広い年代に対して,昨年度以上に高精度な推定が可能となった.
以上は昨年度からの進展という観点でまとめ,国内学会での口頭発表を今後予定しており,また,学術論文としてまとめる予定である.次年度以降は,20~50歳代の被験者データを増し,実用上問題ないことを示すとともに,未知被験者に対してもこれまでに得られた「身体的特徴と筋力係数の関係」が適用できることを目指す.

  • Research Products

    (4 results)

All 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] 身体的特徴とEMGに基づく下肢リハビリシステムの構築2010

    • Author(s)
      櫛田大輔, 金澤智宏, 北村章
    • Journal Title

      電気学会論文誌C

      Volume: Vol.130, No.7 Pages: 1132-1138

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 筋骨格モデルとEMGを用いた筋負荷の推定とリハビリ現場への応用2010

    • Author(s)
      朝倉夕貴, 櫛田大輔, 竹森史暁, 北村章
    • Organizer
      第19回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • Place of Presentation
      島根大学
    • Year and Date
      2010-11-28
  • [Presentation] リハビリテーションのためのEMGに基づく起立動作軌道の最適化2010

    • Author(s)
      櫛田大輔, 朝倉夕貴, 北村章
    • Organizer
      平成22年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] 筋負荷の評価に基づく起立動作軌道の生成2010

    • Author(s)
      朝倉夕貴, 櫛田大輔, 北村章
    • Organizer
      第54回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都リサーチパーク
    • Year and Date
      2010-05-21

URL: 

Published: 2012-07-19  

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