| 研究課題/領域番号 |
19K04315
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 東洋大学 |
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研究代表者 |
横田 祥 東洋大学, 理工学部, 准教授 (40434386)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 感覚行動システム / バランス / パーソナルモビリティ / 予測型体性感覚 / 動的バランス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人のバランス能力は、姿勢変化の予測と、3つの感覚情報（視覚、体性感覚、前庭感覚）に基づいている。このバランス能力を測るために立乗り型PM（Personal Mobility）を利用する。本研究の目的は、移動するPMの外力に伴う姿勢制御と姿勢の揺れが生じるという他動的移動運動という条件の下、外力の予測と感覚情報の統合モデルを明らかにし、これを用いて動的バランス能力の定量的指標を見出すことにある。本モデルの特徴は、他動運動による外力を体勢感覚として暗黙のうちに予測する身体感覚（予測型体性感覚と称す）と感覚情報に基づくバランス能力を計測可能な物理量で表現し、その関係性を定量表現することにある。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、移動するPM（Personal Mobility）の外力に伴う姿勢制御と姿勢の揺れが生じるという他動的移動運動という条件の下、動的バランス能力の定量的指標を見出すことにある。
得られた成果は次の通りである．立位時の床面の荷重重心位置と身体傾斜には比例の関係がある。動的バランス能力も、重心動揺を用いて表すことが可能である。他動運動における人のバランス制御モデルは、足首に微分先行型PD制御を組み込んだモデルが妥当であること。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
バランス能力のモデル化について、これまでの多くの研究が、静的な立位姿勢維持や安定歩行運動を対象としている。一方、日常生活では移動体（電車、車など）乗車時に、他動的な力（外力ともみなせる）が働き、これに対抗してのバランスを発揮する場面が多々ある。このような他動的ケースでのバランス能力がどのように表されるのか、またその測定法を考察した例はみない。
この課題に対し、本研究は、開発したパーソナルモビリティに搭乗し身体傾斜で操作する場面を取り上げ、動的なバランスモデルを見出した。このモデルは、人々の安全な移動を実現するモビリティの開発に寄与するものと考える。
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