2017 Fiscal Year Annual Research Report
Joint synergies during walking and its change with growth and evolution
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25282183
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
西井 淳 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (00242040)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
垣内田 翔子 鹿児島工業高等専門学校, 電気電子工学科, 助教 (90638537)
橋爪 善光 九州情報大学, 経営情報学部, 講師 (20779847)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 歩行 / 走行 / 関節間シナジー / 筋シナジー / UCM解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，歩行運動中の脚関節間シナジーの解析をUCM (UnControlled Manifold)解析によって行い，足先位置の一歩ごとのばらつきを抑制する股・膝・足関節間シナジーが，前期両脚支持期やMTC (Minimum Toe Clearance) の瞬間に強く働くことを確認してきた。当該年度においてはさらに，CR (Covariation with Randomization)解析をUCM解析と組み合わせて用いることによって，歩行中の関節間シナジーの形成においては膝関節と足関節の寄与が大きい一方で，股関節の寄与は小さいことを示した。すなわちこの結果は，股関節は主に推進のための脚往復運動の生成に寄与し，膝・足関節は協調的に足先位置の調整を行うことで歩行の安定性向上に寄与していることを示唆する。また，走行における関節間シナジーの解析も行い，その時間推移の特徴の多くが歩行における特徴と類似する一方で，走行中には着地時の衝撃を抑えるような関節間シナジーが形成されることを見出した。すなわち，歩行と走行では接地時の脚関節制御メカニズムが異なることをこの結果は示す。
また，関節間シナジーや筋シナジーの形成メカニズムを説明する学習制御モデルを提案し，冗長自由度をもつ筋駆動型多関節アームの制御シミュレーション実験を行った。その結果，シナジーの形成が外乱や故障に対するロバスト性の向上に寄与しうることを示した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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