2012 Fiscal Year Annual Research Report
筋シナジー解析に基づくヒト随意運動の多様性と巧みさに関する研究
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24360096
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
平井 宏明 大阪大学, 基礎工学研究科, 講師 (60388147)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 文夫 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20133142)
植村 充典 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00512443)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 運動制御 / 運動学習 / 人間機械システム / リハビリテーション / コーチング / ロボティクス |
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| Research Abstract |
【研究の目的】
本研究の目的は、ヒト随意運動において中枢神経系が選択した運動解を身体協応(シナジー)の観点から解析することで、冗長筋骨格系におけるヒトの運動制御を解明することである。ここでは、申請者らの有する筋シナジー抽出/予測技術を解析ツールとして用い、筋レベルにおける身体協応の2つの機能(1)パターン共有機能(筋群が互いに協調し同パターンを共有する機能)、(2)誤差補償機能(筋群が互いの誤差を補償し全体を安定化させる機能)を解明し、これに基づく身体運動制御モデルを構築する。また、提案手法を用いて、運動多様性を有する巧みな運動を筋骨格ロボットに実現させることで、その有用性を実証する。本研究は、運動生理学における未解決問題(Bernstein問題)へのチャレンジである。
【研究の成果】
本年度は、シナジーが持つ「パターン共有機能」(筋群が互いに協調し同パターンを共有する機能)に焦点を当て、その機能解明へ向けて研究を遂行した。具体的には、ヒト随意運動において中枢神経系から筋群へ送られる運動指令(筋電信号)を申請者らの有する「筋シナジー抽出/予測技術」(特許番号第5158824号)を用いて解析することで、筋群協調と生成運動の関係を明らかにした。本課題では、提案するシナジー制御モデルの汎化に焦点を置き、上肢および下肢の様々な運動タスクにおいて、仮説を裏付ける実証実験を行ないモデルの妥当性を検証している。これらの成果は、学術論文誌(3件)および国内外の学会発表(22件)の形でまとめられている。
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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
現在のところ、研究を遂行する上で大きな問題を生じていないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度で得られた成果を元に、来年度も計画どおり研究を進めていく予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
今後、シナジー解析を進めていく上で、筋電計測の更なる多チャンネル化が必要である。
そこで、多チャンネルテレメータシステムを追加購入し、既存運動計測システムの拡張を図る。
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