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2010 Fiscal Year Annual Research Report

タスク志向型筋シナジー評価支援システムの開発

Research Project

Project/Area Number 22760186
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

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、ユーザの複数筋群に生じる筋電位信号から運動を定量評価し、パフォーマンス改善のための運動教示を行う運動学習支援システムの開発を目的とする。提案手法の最大特徴は、筋拮抗比・筋活性度という新概念の下、筋シナジーを抽出し、対象運動の評価/支援を行う点にあり、運動中の筋活動バランスの改善が運動学習において効果的な役割を担うことの実験実証を行う。本システムの開発により、スポーツコーチングおよびリハビリテーションへの革新的展開が期待できる。
【研究成果】今年度の研究成果は、大きく以下の2点である。
1.筋シナジーに基づく運動評価システム
運動時に複数筋群に働く筋電位から筋協調度を測り、これを指標とする運動評価システムの開発を行った。本システムは後述の運動支援システムへの応用を考慮に入れ、運動支援時のユーザの状況および目標達成までの支援量がグラフィカルに提示できるようにインタフェースが工夫されている。本成果は学会発表、国際特許の形でまとめられている。
2.筋シナジーに基づく運動支援システム
ロボットによる物理的運動教示が運動学習に与える効果を検討するために、任意の運動教示下においてユーザの運動指令を定量的に評価できるロボットシステムを開発した。現在、提示された未知の力場下において、目標運動を実現する筋シナジーが獲得されていく過程をリアルタイムに可視化することができる。今後は、ユーザの早期タスク習熟へ向けて、どのような運動教示が適切か考察を深めていく予定である。

  • Research Products

    (14 results)

All 2011 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (12 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] 主成分分析を用いたヒトのスキルの再現とロボットへの移植2010

    • Author(s)
      天岡侑己, 下平順, 平井宏明, 宮崎文夫
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌

      Volume: vol.28, no.8 Pages: 989-995

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Extraction and Implementation of Muscle Synergies in Hand-Force Control2011

    • Author(s)
      Hang T.T.Pham, Mariko Kimura, Hiroaki Hirai, Fumio Miyazaki
    • Organizer
      The 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • Place of Presentation
      Shanghai, China(発表確定)
    • Year and Date
      20110509-20110511
  • [Presentation] 筋協調性に基づくヒト走行動作の運動分解と運動合成2010

    • Author(s)
      飯村太紀, 井上恵太, 平井宏明, 宮崎文夫
    • Organizer
      第11回SICEシステムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2010-12-23
  • [Presentation] A Study on Dynamical Role Division in a Crank-rotation Task from the Viewpoint of Kinetics and Muscle Activity Analysis2010

    • Author(s)
      Hang T.T.Pham, Ryohei Ueha, Hiroaki Hirai, Fumio Miyazaki
    • Organizer
      The 2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      2010-10-20
  • [Presentation] Modular Control of Limb Kinematics During Human Walking2010

    • Author(s)
      Hiroaki Hirai, Kazuhiro Matsui, Taiki Iimura, Keigo Mitsumori, Fumio Miyazaki
    • Organizer
      The 3^<rd> IEEE RAS/EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2010-09-29
  • [Presentation] 正規拮抗比を用いた筋骨格アームロボットのシナジー制御2010

    • Author(s)
      木村真理子, 平井宏明, 宮崎文夫
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2010-09-23
  • [Presentation] A High Correlation Estimation of Hand-Force based on Muscle Activities2010

    • Author(s)
      Pham Hang, Honda Yuki, Ariga Youhei, Hirai Hiroaki, Miyazaki Fumio
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] ヒト歩行動作における筋拮抗比の各主成分毎の役割2010

    • Author(s)
      井上恵太, 飯村太紀, 平井宏明, 宮崎文夫
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] 筋拮抗比を用いた筋シナジー抽出ソフトウェアの開発2010

    • Author(s)
      有賀陽平, 平井宏明, 宮崎文夫
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] 歩行とランニングにおける筋協調の類似性2010

    • Author(s)
      田中亮輔, 平井宏明, 宮崎文夫
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] ヒトのスイング動作における上肢・下肢動作の解析とロボットへの移植2010

    • Author(s)
      下平順, 天岡侑己, 浜谷晋輔, 井宏明, 宮崎文夫
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] ヒト歩行動作における運動要素分解とそのモジュール制御2010

    • Author(s)
      平井宏明, 松居和寛, 井上恵太, 飯村太紀, 宮崎文夫
    • Organizer
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] A Study on Dynamical Role Division of a Crank-rotation Task from the View Point of Kinetics and Muscle Activity Analysis2010

    • Author(s)
      Hang T.T.Pham, 上羽亮平, 平井宏明, 宮崎文夫
    • Organizer
      認知脳理解に基づく未来工学創成 第10回創成塾
    • Place of Presentation
      大阪大学(招待講演)
    • Year and Date
      2010-04-27
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 筋シナジー解析方法、筋シナジー解析装置、及び筋シナジーインターフェース2010

    • Inventor(s)
      宮崎文夫・平井宏明・河越祥平・松居和寛・中野貴之
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人大阪大学
    • Industrial Property Number
      国際特許、PCT/JP2010/65395
    • Filing Date
      2010-09-30
    • Overseas

URL: 

Published: 2012-07-19  

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