| Research Abstract |
本年度は,歩行運動における随意運動時数理モデルの構築と運動ゆらぎの発現メカニズムの解明を目指すことを目的として研究を行った.具体的な成果は次のようになる.
自発運動解析と同様のシステムに加えて,随意的な下肢の筋運動を解析するため,物理的な拘束条件を下肢に付加し,歩行速度などの歩行条件を様々に変化させた場合の歩行運動の発現モードを解析した.その結果,歩行中に障害物を回避する,あるいは,下肢に物理的な拘束が存在するといった場合には,前年度までに求められた健常者に共通な主要運動モードに加えて,随意的な運動によるモードと,拘束条件によって誘発された従属的な運動モードの存在を明らかにした.さらに,物理的な下肢の拘束下で歩行速度を変化させた場合には,自然な歩行速度を中心に,運動モードの分岐現象が起こることを突き止めた.このことは,人間の歩行における筋シナジーによる制御が可塑性を持ち,かつ,物理的な拘束条件・制約条件に極めて強く依存した制御戦略が存在することを示すもので,人間の歩行運動の制御アーキテクチャを解明する上で重要な成果であると考えられる.これらの結果から,人間の歩行運動における身体の運動制御メカニズムには,身体の持つゼロダイナミクスを含む力学系と,そのゼロダイナミクスを巧みに利用する受動的な制御系と,さらにそれらの協調および調整を行う運動生成系から成るアーキテクチャを提案することができることが明らかになった.今後,より詳細な人間の歩行時の振る舞いのゆらぎやモード遷移について解析し,十分な解像度の制御系モデルの構築を行う.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
人間の定常歩行および関節を物理的に拘束することで現れる歩行運動を定量解析した結果,主要な運動モードとゆらぎとして現れる運動モードが解析でき,得られたモード解析結果から,歩行時の物理的な条件に応じた適応的な運動のシナジー原理の一端が解明できたので,当初の計画に比して順調に研究が進んでいると判断する.
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