2015 Fiscal Year Annual Research Report
ＮＭＥＳによる３対６筋を考慮した下肢の閉ループ系による協調制御システムの開発
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25820188
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| Research Institution | Ishikawa National College of Technology |
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Principal Investigator |
河合 康典 石川工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90413765)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 神経筋の電気刺激 / 協調制御 / ロバスト制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，「NMESによる3対6筋を考慮した下肢の閉ループ系による協調制御システムの開発」において，最終年度は(1)「実験」，(2)「まとめ」を実施した。
はじめに，「実験」ではレッグエクステンションを用いて，自分を被験者にして下肢の制御実験を2つ行った。1つ目は，主動筋に対して2自由度制御を行い，従来研究で用いたRISEに基づく制御に加えてニューラルネットワークに基づく制御を行った。2つ目は，主動筋と拮抗筋を同時に働かせる共収縮を用いて，主動筋にはRISEに基づく制御，拮抗筋にはニューラルネットワークに基づく制御を行った。研究成果として，主動筋に対してRISEに基づく制御を行うだけよりも，今回実施した2つの実験は制御性能の改善ができた。しかし，共収縮は動きの変化が少ない状況においては，有効性を見ることができなかった。
次に「まとめ」を行い，研究論文にまとめる作業を行った。本研究をまとめると次のようになる。(1) 拮抗2関節筋を用いた3対6筋からなる協調モデルを考えたものの，皮膚の表面からの電気刺激では刺激できない筋肉があり，4筋のモデルを考えた。(2) そのモデルについて，RISEに基づく制御に対して安定性，ロバスト性解析を行い，シミュレーションによる解析を行った。(3) University of Floridaでの実験を参考にして，我々の研究室で制御システムの構築を行った。(4) 共収縮の実験，ニューラルネットワークに基づく制御実験を追加することで，制御性能の改善を行った。今後の課題として，リハビリやスポーツへ応用する可能性について，医療関係の専門家と意見をまとめることである。しかし，医療機関を4つ見学して最新のリハビリ装置などを見るなかで，歩行支援のリハビリ装置には多くのニーズがあると思われた。
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Research Products
(3 results)
