2016 Fiscal Year Annual Research Report
Investigations on Human Haptic Mechanism for Impedance Adjustments of Whole Body in Dynamic Environmental Interactions
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26289057
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
昆陽 雅司 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (20400301)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 人間機械協調 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトのダイナミックな運動を可能としている筋骨格系によるインピーダンス制御に，全身を伝播する高周波振動の触知覚が関与していることを実証することを目的とする．具体的には，上肢，または下肢の運動中に関節部に振動刺激を加え，身体のインピーダンス調節に影響を及ぼすことを調査する．そのために，従来，直接評価することが難しかった衝突を伴う高速な運動のインピーダンス調節機能を，1）可変インピーダンス介在機構による振動現象と運動への影響の調査，2）ハプティックシミュレータによるインピーダンス調節タスクの学習過程の調査，により総合的に実証する．これまで未知であったダイナミックな運動の調整機能に関わる触覚の役割を明らかにすることで，革新的な運動評価技術や運動サポート技術に繋がる新しい学術パラダイムを開拓する．
当該年度は，下肢運動用のペダリング運動型ハプティックシミュレータを用いて環境変化への適応能力をインピーダンス調整の観点から継続して評価し，環境負荷によって，足先の剛性および粘性が変化することを検証した．
また，歩行中のダイナミックな運動による振動伝播を計測するために，足関節付近に取り付けた振動センサとIMUを組み合わせて，歩行周期と歩行軌跡を推定する方法を開発した．足関節に伝播する高周波振動を用いて，接地区間を高精度に推定し，足先の速度をゼロとすることで，足先の軌跡の推定誤差をキャンセルすることに成功した．また，足関節部の回転運動を考慮することで，推定精度を改善した．これにより，歩幅や歩行速度などの運動情報と，振動波形との関係を大量にロギングすることが可能となった．
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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