2010 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
22656062
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
宮崎 文夫 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20133142)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 宏明 大阪大学, 基礎工学研究科, 講師 (60388147)
|
|---|
| Keywords | 知能ロボティクス / リハビリテーション / 人間機械システム |
|---|
| Research Abstract |
【研究の目的】本研究は、多チャンネル型機能的電気刺激(Multichannel FES)を用いてヒトの運動学習を促進する運動技能支援システムの実現を目的とする。提案手法の最大の特徴は、特定部位の皮膚表面(数ヵ所)に電極を付着するだけで、手軽に運動タスクに応じた身体操作法の直接補助を受けられる点にある。従来、経験を積んだインストラクターや理学療法士によって、手取り足取り行われてきた運動教示や運動補助と等価な機能を低コストな電気刺激システムとして実現することにより、スキルコーチングやリハビリテーションへ革新的展開が期待できる。
【研究成果】本年度の研究成果は、以下の2点である。
1.運動タスクと複数筋群活動の関係性を明確化
典型的な日常動作である腕の到達運動、歩行運動、走行運動を対象に、複数被験者で運動計測を行い、対象動作の標準的運動指標(モーションキャプチャ、筋活動、足圧)のデータベースを作成した。これらの計測データを基に、特許技術を用いて、筋群活動の協調パターンを抽出し、身体運動に依存した多自由度筋協調モデルを確立した。本成果は雑誌論文、学会発表、特許出願の形でまとめられている。
2.Multichannel FESによる電気刺激パターン/タイミングの決定
運動に応じた電気刺激(刺激パターンとタイミング)を適切に行うには、ユーザ個人に依存した身体運動モデル(筋コマンド生成モデル)の同定が不可欠である。そこで、複数筋群への電気刺激パターンとタイミングの組(入力)を実験的に変化させることで運動支援パターンを変え、実際に行われた動作の運動情報(出力)との入出力ペアをデータベースとして蓄えた。獲得された入出力マップは、その逆写像を用いて、望ましい出力を生成する電気刺激入力の推定に利用できる。
|
