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非ホロノミック拘束運動における感覚・運動特性の解析とリハビリ支援ロボットへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 18760193
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関広島大学

研究代表者

田中 良幸  広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40336920)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード随意運動制御メカニズム / 拘束運動 / 体性感覚 / 手先軌道生成 / インピーダンス制御 / 運動機能訓練
研究概要

平成19年度は既存の仮想拘束運動解析装置を利用して,人間の手先力知覚特性は上肢筋群の活動レベルに大きく左右されないことを新規に発見した.そしてまた,上肢運動訓練の一例として仮想テニス作業を実験装置に実装し,運動負荷に対する手先軌道の定量的解析とモデル化を行った.主要な結果は以下の通りである.
1.人間の手先力知覚特性における方向性が上肢筋群の活動レベルによって変化するかを明らかにすることを目的として,健常者5名による新たな測定実験を行なった.被験者には指定した部位での筋活動レベルを調節させ,手先へ提示した右手横方向の標準刺激を記憶させた後,比較刺激として前方向への反力負荷の大きさを知覚させて口頭試問形式により回答させた.その結果,筋活動状態を変化させても手先力知覚特性の方向性が見られ,また,標準刺激に対する比較刺激の比率はほぼ保存されることを明らかにした.
2.人間の感覚・運動特性を考慮した上肢運動訓練の一例として,仮想拘束運動解析装置(現有機)に仮想テニス作業を実装した.選択課題は,運動負荷に加えて動作タイミングに対する拘束条件を付加した運動を要することとなる.健常者8名による訓隷実験を通して仮想テニス中の上肢運動特性を解析し,非熟練者が拘東条件に対して適切な運動特性を獲得する過程を明らかにした.また,熟練者の運動特性を訓練規範としてシステムに組込む事を目的として,躍度最小モデルによる手先軌道のモデル化に成功した.

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Directional Properties of Human Hand Force Perception in the Maintenace of Arm Posture2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Tanaka
    • 雑誌名

      The 14th International Conference on Neural Information Processing (In Press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bio-mimetic Impedance Control of Robotic Manipulator for Dynamic Contact Tasks2008

    • 著者名/発表者名
      Toshio Tsuji
    • 雑誌名

      Robotics and Autonomous Systems 56-4

      ページ: 306-316

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis and Modeling of Human Impedance Properties for Designing a Human-Machine Control System2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Proc. of the 2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      ページ: 3627-3632

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human Hand Movements in Skilled Motor Performance of a Virtual Curling Task2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2007 International Conference on Complex Medical Engineering (In press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 上肢姿勢維持中の人間の手先力知覚特性2006

    • 著者名/発表者名
      松下 和寛
    • 雑誌名

      第21回生体・生理工学シンポジウム論文集

      ページ: 255-256

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 仮想スポーツ訓練におけるヒト上肢運動特性の解析評価2007

    • 著者名/発表者名
      石井 政隆
    • 学会等名
      第40回日本人間工学会中国・四国支部大会
    • 発表場所
      高松市
    • 年月日
      2007-12-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 上肢運動特性が人間の手先力知覚特性に及ぼす影響2007

    • 著者名/発表者名
      田中 良幸
    • 学会等名
      第28回バイオメカニズム学術講演会
    • 発表場所
      岐阜市
    • 年月日
      2007-11-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 知覚特性測定システム2006

    • 発明者名
      田中 良幸, 辻 敏夫, 松下 和寛
    • 権利者名
      広島大学
    • 出願年月日
      2006-11-16
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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