| 研究課題/領域番号 |
20K04388
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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 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
横川 隆一 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (70220548)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 指腹つまみ / ステアリングホイールの操作 / 3次元運動計測 / インピーダンス制御 / 指先／手先剛性 / 筋腱駆動系 / 指／腕の筋腱骨格モデル / ハンドル操作 / アナトミートレイン / 指先剛性 / 指の筋腱骨格モデル / 指尖つまみ / 手先の器用さ / 筋骨格系モデル / ソフトロボット |
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| 研究開始時の研究の概要 |
関節を回転関節と仮定したリンクモデルを用いて、骨格系の関節トルクから指先力への力学特性を求める。アナトミートレイン理論を基に得られた筋腱筋膜のネットワークモデルにおける力のつり合いを求める。腕姿勢、筋張力そして、作業環境の力・粘弾性の値から、リンクモデルとネットワークモデルを用いて、人の手先の器用さが、身体の持つ骨格・筋腱筋膜系の機械的特性の調和によって実現されているのかどうかを調べる。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、人がどのように手先を動作させ器用に作業しているのかを調べることであった。そのために、手や腕の姿勢（3次元運動計測）とそれらを駆動する筋・腱・筋膜経路のはたらき（手先・指先の操作力計測）を調べた。その結果から、被験者は、手や腕の関節動作の連携だけでなく、目的動作に関係しない方向へ力を加えることで、環境を利用して、目的動作を効率的に達成していることがわかった。手や腕の関節がアナトミートレインによって連携していた。被験者は、インターフェース装置のような環境の物理的な特性を利用して、効果的に作業を行っていた。その成果は、新しい機械式のインターフェースの開発に活かせるものと考える。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的な問いは、人の手先での柔軟な動作が、上腕・前腕・手・指の各部位が連携するアナトミートレインの調和によって、どのようにして実現されているのかということである。手・指の筋腱による関節運動の連携によって指先の微小で繊細な動作を、さらに上腕・前腕・手首の関節運動の連携によって手先の運動の正確な位置合わせを、どのように行っているのかを計測・解析結果を基に考察した。その考察から得られた成果は、手先の器用さと柔らかさを持つ新しいソフトロボットおよび人の自然な運動を補助できるロボットの開発へつながるものと考える。
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