| 研究課題/領域番号 |
16500364
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
リハビリテーション科学・福祉工学
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| 研究機関 | 東京工科大学 |
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研究代表者 |
大山 恭弘 東京工科大学, バイオニクス学部, 教授 (00233289)
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| 研究分担者 |
橋本 洋志 東京工科大学, バイオニクス学部, 助教授 (60208460)
篠原 一彦 東京工科大学, バイオニクス学部, 教授 (00327082)
余 錦華 東京工科大学, バイオニクス学部, 助教授 (10257264)
横田 祥 東京工科大学, バイオニクス学部, 助手 (40434386)
小林 裕之 大阪工業大学, 工学部, 助教授 (80338219)
苗村 潔 東京工科大学, バイオニクス学部, 講師 (90302752)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | 人間・機械システム / 手動制御系 / 高齢者支援 / リハビリテーション / トレーニング / 人間行動の伝達特性 / 人間の潜在能力発現 |
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| 研究概要 |
本研究は,人間が視覚・力覚情報をもとに人体各部の制御を行うメカニズムを解明し,人間の動作のモデリングを行うことを目的としている。知覚としての視覚・力覚情報のフィードバックから分散配置されている人間の各部は3次元的な動きをしながら協調動作しているが、若者には簡単でも高齢者はスムーズに機能しないことが多い。この動作を学術的に定義してそのメカニズムを解明し何らかの扱いやすいモデルとして表現できるならば、高齢者用のリハビリテーション分野や建築設計分野に貢献するだけでなく、スポーツ・散歩などのレクリエーションを楽しめるような高齢者の高度活動支援技術に貢献できるものと考える。そこで、本研究は、幅広い分野でも扱いが容易であることを主眼において、制御工学で従来からその性質がよく解明されている伝達関数要素を複数組み合わせた協調システムを構成し、知覚フィードバックに基づく人間の安定動作における四肢の動きを予測できるモデル構築を図った。
本研究で得られた成果を下記にまとめる。
1.1次元の機械的拘束を持つ倒立振子装置の手動安定作業を対象とし、計算機上に仮想化した装置を作り、これを人間が操作することにより、不安定系を制御する人間の標準的な伝達特性、特定のタスクに対するスキルレベル(人間の直感的な感覚に近い評価指標)と伝達特性との関係、トレーニングによるスキルの上達と伝達特性の変化の関係について明らかにした。
2.上記の装置に、対象の伝達特性を意図的に変えるダイナミクス歪曲の情報補償器を組み込むことにより、操作者のトレーニング効果が得られることが明らかになった。
3.人間の運動モデルの一つとして、足漕ぎペダルの操作感で操縦するペダル付電動車の操縦モデルを提案し、これに基づいた制御系を実装した。操縦者の意図に対応した操縦性が得られることが確認された。
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