| 研究概要 |
「固い」「柔らかい」といった言葉を定義するには,固さを物理的に表現することが必要になる.固さは,物理量として数値化できるが,人間が固いと感じるのは,筋肉や皮膚にあるセンサによって得られた情報を用いることで判断しているのであって,正確な物理量を用いているわけではない.例えば,重量挙げの選手にとっては50kgのバーベルは軽いだろうが,普通の人にとっては,重いものである.単純に重さだけで「重い」「軽い」等の言葉は選択できない.言語処理(記号処理)だけでこのような状況を判断する為には,なぜ重たいかを,色々な場面,人の特性などを考慮に入れて書き表さなくてはいけないが,このような方法ではうまくいかないであろう.なぜなら,"size-weight illusion"と呼ばれる現象があり,同じ重さであっても物体の大きさが異なると小さいほうを重く感じたりするからである.
このことを明らかにするために,物体を保持するときの関節トルクを腕と物体の重さに関する逆モデルを用いて計算し,物体の重さの予測に誤差があるときに姿勢がどのようになるのかを筋肉骨格系のモデルを用いて調べた.その結果,重さを実際よりも軽く予想すると,腕は目標位置よりも下の位置で収束し,逆に重さを実際よりも重く予想すると,腕は目標位置よりも上の位置で収束した.また,関節トルクは,目標位置よりも下にあるときは,より小さい力が,目標位置よりも上にあるときは,より大きい力が必要になることもシミュレーション実験から明らかにした.
さらに,心理物理実験を行い,同じ重さで大きさが異なる2種類のおもりを用意し,被験者に交互に持たせ同じ重さだと認識できるまで繰り返し実験を行った.その結果,シミュレーションの結果のように,重さを軽く予測した場合(小さい物体)は,腕が下に,重く予測した場合(大きい物体)は,腕が上にくることを確かめた.
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