2013 Fiscal Year Annual Research Report
制御された不安定床面上での歩行の分析によるヒトの姿勢制御機構の解明
| Project/Area Number |
23760228
|
|---|
| Research Institution | The University of Electro-Communications |
|---|
Principal Investigator |
舩戸 徹郎 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (40512869)
|
|---|
| Keywords | 姿勢制御 / 歩行 / 走行 / 運動計測 / 不安定環境 |
|---|
| Research Abstract |
様々な環境下で歩行・走行できるヒトの運動制御則を解明し、環境適応性を持つ機械の設計論へ応用するため、本研究では、①不安定な床上での歩行実験②異なる安定条件下での歩行実験の解析による特徴抽出③力学解析を行うことを計画していた。本年度は②ヒトの走行実験の計測による運動の特徴抽出③計測した運動データと力学モデルを基にした力学解析を行った。
②トレッドミル上で、様々な速度で走行中のヒトの関節・重心運動の計測を行った。計測したデータに対して、特異値分解を行い、関節運動を空間的特徴と時間的特徴に分解したところ、走行中の関節運動における時間的特徴（歩行リズムのパターン）は変化せず、空間的特徴（脚軸の角度や長さの関係）に変化が表れることが分かった。
③実験で見られた、走行速度に応じた関節運動の空間的特徴がどのように調整されているかを調べるために、走行中の身体を質点、走行中の脚の動きをバネ-ダンパ系によって表した、ヒトの走行運動の力学モデルを構成し、実験データがどのような運動制御則によって構成されているかを調べた。実験で得られた走行中の質量中心の動きと、シミュレーションで得られた質点の動きが合うように、制御パラメータを探索したところ、走行速度に応じて脚剛性を調整するフィードバック制御則の存在を示す結果が得られた。
|
