| 研究概要 |
本研究では,人間の筋運動系のインピーダンス特性を実験的に解析しそのモデル化を行うとともに,人間のインピーダンス特性を取り込んだ新しい電動義手制御法を開発した.主要な結果は以下の通りである.
1.人間の手先インピーダンスを実験的に測定するためには,作業中の人間の手先に外部から強制的な変位を与え,それに対応して発生する力を正確に測定せねばならない.そこで,本研究では,強制変位を平面内の任意の方向に印加可能な新しいインピーダンス計測装置を開発し,その推定精度の確認を行った.
2.人間の手首関節まわりのインピーダンス特性を計測し,筋活動状態と手首インピーダンスとの関係を調べた.そして,筋活動状態に依存して手首の粘弾性が変化することを定量的明らかにするとともに,関節インピーダンスを非線形重回帰モデルを用いて近似する方法を提案した.
3.超音波モータを用いた3自由度前腕動力義手に対して,2で構築した関節インピーダンスモデルを組み込み,インピーダンス制御系を構成した.本制御系では,操作者が自らの筋電位を用いて,義手のインピーダンスを調節することができる.
4.開発したインピーダンス制御系に動作識別機能を組み込むことにより,義手制御系を構築した.動作識別機能は,操作者の筋電位から意図した動作を推定するもので,ニューラルネットによる学習機能を用いて実現した.切断者による操作性評価実験を行った結果,本システムの有効性を確認することができた.
|
