2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of motor variability in the dynamics of the neuro-musculo-skeletal system
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25330311
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| Research Institution | Okayama Prefectural University |
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Principal Investigator |
山崎 大河 岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (40364096)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ペダリング / ばらつき / 適応 / 逆動力学 / 筋骨格系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) ペダリングにおける関節角速度とクランク角速度の関係に着目した Uncontrolled Manifold 解析（UCM解析）の手法を，自転車ペダリング運動に適用して解析を行った．その結果，一定速度を目標に行なった自転車ペダリング運動での関節角速度のばらつきは，クランク角速度に影響を与えにくいように偏っていることを示した．これはクランク角速度に影響する関節角速度のばらつきは抑制しつつ，クランク角速度に影響しない関節角度速度のばらつきは許容するという運動制御系の働きを示唆している．
(2) クランク角度に対して非均一な負荷がかかるような自転車ペダリング運動の実験系を構築した．そして，この条件での一定速度を目標にしたペダリング運動への習熟過程を計測した上で，上記の解析および一部を拡張した解析（解析対象を角速度だけでなく角度のばらつきに広げた）解析を行った．その結果，習熟に伴って，クランク角速度に影響する関節角度のばらつきは縮小していくが，クランク角速度に影響しない関節角度や角速度のばらつきは必ずしも単調に拡大・縮小するのではないことを示した．これは，神経系が適応的に運動を変化させながら解を探索する過程での，神経系のはたらきの一端を表していると考えられる．
(3) 運動計測のデータをもとに，筋骨格系の逆動力学問題を解き，筋の活動度や神経の興奮度を推定する手法について，既存の手法と申請者らが提案している手法との精度の比較を行い，申請者らの提案する手法の精度が高いこと，特に速度の速い運動ではその差が大きいことを明らかにした．
(4) 制御対象の自由度の一部のみを制御することを特徴とする鉄棒運動やつり輪運動の制御モデルについて検討を行った．
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Research Products
(11 results)
