2012 Fiscal Year Annual Research Report
作業中の筋力推定と疲労評価を実現する職場環境設計用デジタルヒューマンモデルの開発
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23656107
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
白瀬 敬一 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80171049)
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| Keywords | 人間工学 / 筋骨格モデル / 動作解析 / 筋力推定 / 二関節筋 / 拮抗筋 / 筋疲労モデル |
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| Research Abstract |
本研究の目的は，作業者に優しい無理のない作業環境を提供するための革新的評価ツールの開発である．高齢化社会を迎えたわが国では，作業者の高齢化が進んでおり，作業者の身体的な負担が大きくなっている．そこで，作業者に優しい作業環境を提供するためには，作業時の人の作業負荷や作業による疲労の影響を事前に評価する必要がある．しかし，市販されているデジタルヒューマンモデルでは筋肉の働きを十分に検討できないことから，身体の制御機能に大きく関与している2関節筋や拮抗筋の働きを考慮できる筋骨格モデルを開発するとともに筋肉の疲労モデルを新たに提案して，モーションキャプチャした作業動作の解析から，作業負荷の程度や疲労の大小を予測することを目指している．
平成23年度は，人の下腿部に存在する代表的な9つの筋肉において，モーションキャプチャした動作から各筋の筋力を推定する手法を提案した．また，提案した手法を垂直跳びのような動的な動作に適応して，各筋に表面筋電計を取り付けて検証を行った結果，提案した手法によって推定される結果の妥当性を示した．
平成24年度は，Liuらによって提案され，生理学の観点から明らかになりつつある筋肉の疲労と筋力の関係をモデル化した筋肉の疲労モデルを参考に，人によって異なる最大筋力や疲労速度といった身体特性を加味した上で，任意の大きさの出力を発揮する場合の疲労進展の評価手法を提案し，上肢の筋力を例に出力を持続することが可能な時間を推定した．また，休憩を挟んだ場合の疲労回復の程度を予測する手法を提案し，休憩を挟んで任意の大きさの出力を持続する場合に，その動作を繰り返すことのできる回数を推定した．さらに，休憩を挟んで動的に変化する出力を発揮する場合に，その動作を繰り返すことのできる回数を推定した．最後に，腕を屈曲・伸展する実験を行って測定結果と推定結果を比較し，提案手法の妥当性を検証した．
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Research Products
(1 results)
