| 研究課題/領域番号 |
20K23279
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0909:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
武田 美咲 東京工業高等専門学校, 電気工学科, 助教 (10879828)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 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 |
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 運動方向 / ダイナミクス / パフォーマンス / 速度と精度のトレード・オフ / 到達運動 / 終端誤差 / 信頼楕円 / 動力学 / 運動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
健康寿命の延伸およびスポーツを通じた健康増進の実現に向けて、人の運動パフォーマンスを定量的に把握する技術が必要である。しかし、これまでの運動パフォーマンスの評価手法は身体のダイナミクスに基づき評価できる手法ではなく、被検者の運動時の姿勢、筋骨格系、および関節トルクに基づく詳細な分析はできなかった。本研究では、運動制御の原理・原則である速度と精度のトレード・オフの観点から、ヒト腕ダイナミクスに基づき到達運動におけるパフォーマンスを定量的に評価できる手法を開発する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、ヒト腕動力学モデルに基づき運動パフォーマンスを定量評価する手法を開発することを目指し2つの基礎検討を行った。以下に各成果を示す。
(1)感度解析による速度－精度特性への動力学的要因の影響度の調査：上肢動力学に基づく速度と精度の計算論モデルの感度解析を行った。その結果、同じ速度条件でも質量が増加するに伴い手先終端誤差が大きくなること、運動方向によって手先終端のばらつき方が大きく異なることを示した。
(2)行動実験による感度解析結果の検証：運動軌道を変化させたときの数値計算結果と行動実験結果を比較した。その結果、肘関節を大きく動かす方向における手先終端誤差の信頼楕円の角度は近い値となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、運動制御の原理・原則である速度と精度のトレード・オフの観点からヒト腕ダイナミクスに基づき到達運動におけるパフォーマンスを定量的に評価できる技術の開発を目指していくつかの基礎検討を行ってきた。本技術により、どのような条件下であれば高い運動パフォーマンスが得られるのかをヒト上肢動力学（姿勢、筋骨格系、および関節トルク）に基づき詳細に分析することができる。将来的には、健康寿命の延伸およびスポーツを通じた健康増進につながる技術となることが期待できる。
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