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制御された不安定床面上での歩行の分析によるヒトの姿勢制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23760228
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関電気通信大学 (2012-2013)
京都大学 (2011)

研究代表者

舩戸 徹郎  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (40512869)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード姿勢制御 / ヒト / 歩行 / 走行 / 運動制御 / 運動計測 / 不安定環境 / 歩行・走行
研究概要

様々な環境下で適応的に運動を実現するヒトの制御則を、不安定環境下での歩行・走行実験によって調べた。計測した運動の統計解析の結果から、脚軸回転による移動運動と伸縮運動の独立性が見られたため、環境に応じた伸縮運動の変化に伴う身体剛性の変化に注目した。バネ付き靴を履くことで身体剛性を低下させると、ヒトは全身の運動を靴の剛性に揃えるように変化させることが分かった。一方、床にバネを取り付けることで環境の剛性を低下させると、身体剛性は変化せず、デューティ比を調整して対応することが分かった。力学解析により、様々な環境下で運動を実現する共通した制御則を調べたところ、脚軸長を一定に保つ制御系の存在が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (29件)

  • [雑誌論文] Experimental validation of nonlinear PID model for human standing with large body sway2014

    • 著者名/発表者名
      Sekiya Noro, Tetsuro Funato, Shinya Aoi, Kazushi Nakano, Kazuo Tsuchiya
    • 雑誌名

      Proceedings of ECTI-CON 2014

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 運動学シナジーに基づくヒトの歩行制御構造の構成論的理解2013

    • 著者名/発表者名
      舩戸徹郎, 青井伸也, 冨田望, 土屋和雄
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 31 号: 8 ページ: 739-746

    • DOI

      10.7210/jrsj.31.739

    • NAID

      10031201180

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimating the phase response curve of human walking using WSTA method, Proc2013

    • 著者名/発表者名
      T. Funato, Y. Yamamoto, S. Aoi, N Tomita, T. Imai, T. Aoyagi, K. Tsuchiya
    • 雑誌名

      SICE Annual Conference 2013

      ページ: 1298-1299

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental validation of nonlinear PID control model for human sway during standing, Proc2013

    • 著者名/発表者名
      T. Funato, K. Hashizume, S. Aoi, N. Tomita, K. Tsuchiya
    • 雑誌名

      5h International Symposium on Measurement analysis and Modelling of Human Functions

      ページ: 10-13

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimating the phase response curve of human walking using WSTA method2013

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Funato, Yuki Yamamoto, Shinya Aoi, Nozomi Tomita, Takashi Imai, Toshio Aoyagi, Kazuo Tsuchiya
    • 雑誌名

      Proceedings of SICE Annual Conference 2013

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental validation of nonlinear PID control model for human sway during standing2013

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Funato, Koji Hashizume, Shinya Aoi, Nozomi Tomita, Kazuo Tsuchiya
    • 雑誌名

      Proceedings of 5h International Symposium on Measurement analysis and Modelling of Human Functions

      巻: - ページ: 10-13

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A system model that focuses on kinematic synergy for understanding human control structure2012

    • 著者名/発表者名
      T. Funato, S. Aoi, N. Tomita, and K. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Int. Conf. Robot. Biomim

      ページ: 378-383

    • DOI

      10.1109/robio.2012.6490996

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of rhythm adjustment mechanism of human locomotion against horizontal perturbation2012

    • 著者名/発表者名
      T. Funato, Y. Yamamoto, S. Aoi, N. Tomita, and K. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Proc. the 4th IEEE RAS/EMBS Int. Conf. Biomed. Robot. Biomech

      ページ: 1359-1364

    • DOI

      10.1109/biorob.2012.6290935

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The contribution of kinematic synergy on feedback control of human walking, Proc

    • 著者名/発表者名
      T. Funato, S. Aoi, N. Tomita, K. Tsuchiya
    • 雑誌名

      the 6th International Symposium on Adaptive Motion of Animals and Machines

      ページ: 35-36

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] WSTA法によるヒト歩行リズムの位相応答曲線の推定2014

    • 著者名/発表者名
      舩戸徹郎, 山本雄基, 青井伸也, 冨田望, 今井貴史, 青柳富誌生, 土屋和雄
    • 学会等名
      第30回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-04
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 数理モデルと運動計測データに基づくヒトの走行における脚剛性の推定2014

    • 著者名/発表者名
      藤原直, 石塚駿太朗, 青井伸也, 舩戸徹郎, 大島裕子, 冨田望, 辻内伸好, 小泉孝之, 土屋和雄
    • 学会等名
      第26回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-01-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental validation of nonlinear PID model for human standing with large body sway2014

    • 著者名/発表者名
      Sekiya Noro, Tetsuro Funato, Shinya Aoi, Kazushi Nakano, Kazuo Tsuchiya
    • 学会等名
      ECTI-CON 2014
    • 発表場所
      Nakhon Ratchasima, Thailand
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Estimating the phase response curve of human walking using WSTA method2013

    • 著者名/発表者名
      T. Funato, Y. Yamamoto, S. Aoi, N. Tomita, T. Imai, T. Aoyagi, K. Tsuchiya
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2013
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2013-09-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 神経筋骨格モデルを用いた筋シナジーに基づくヒトの歩行・走行制御2013

    • 著者名/発表者名
      青井伸也, 冨田望, 舩戸徹郎, 土屋和雄
    • 学会等名
      第7回Motor Control 研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-09-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ヒト歩行走行遷移時の筋電位解析2013

    • 著者名/発表者名
      冨田望, 勝部晃將, 舩戸徹郎, 青井伸也, 土屋和雄
    • 学会等名
      第7回Motor Control 研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-09-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental validation of nonlinear PID control model for human sway during standing2013

    • 著者名/発表者名
      T. Funato, K. Hashizume, S. Aoi, N. Tomita, K. Tsuchiya
    • 学会等名
      5h International Symposium on Measurement analysis and Modelling of Human Functions
    • 発表場所
      Vancouver, Canada.
    • 年月日
      2013-06-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] The contribution of kinematic synergy on feedback control of human walking2013

    • 著者名/発表者名
      T. Funato, S. Aoi, N. Tomita, K. Tsuchiya
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Adaptive Motion of Animals and Machines
    • 発表場所
      Darmstadt, Germany
    • 年月日
      2013-03-12
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形PID 制御によるヒト直立姿勢動揺モデルの解析2013

    • 著者名/発表者名
      橋詰幸治, 舩戸徹郎, 青井伸也, 冨田望, 土屋和雄
    • 学会等名
      第25回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2013-01-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental validation of nonlinear PID control model for human sway during standing2013

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Funato, Koji Hashizume, Shinya Aoi, Nozomi Tomita and Kazuo Tsuchiya
    • 学会等名
      5h International Symposium on Measurement analysis and Modelling of Human Functions
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 神経筋骨格モデルを用いた筋シナジーに基づくヒトの歩行・走行制御2013

    • 著者名/発表者名
      青井伸也, 冨田望, 舩戸徹郎, 土屋和雄
    • 学会等名
      第7回Motor Control研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ヒト歩行走行遷移時の筋電位解析2013

    • 著者名/発表者名
      冨田望, 勝部晃将, 舩戸徹郎, 青井伸也, 土屋和雄
    • 学会等名
      第7回Motor Control研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Experimental validation of nonlinear PID control model for human sway during standing2013

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Funato, Koji Hashizume, Shinya Aoi, Nozomi Tomita, Kazuo Tsuchiya
    • 学会等名
      5th International Symposium on Measurement, Analysis and Modelling of Human Functions
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形PID制御によるヒト直立姿勢動揺モデルの解析2013

    • 著者名/発表者名
      橋詰幸治, 舩戸徹郎, 青井伸也, 冨田望, 土屋和雄
    • 学会等名
      第25回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      宮城
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] WSTA 法を用いたヒトの歩行運動の位相応答曲線の導出2012

    • 著者名/発表者名
      山本雄基, 舩戸徹郎, 青井伸也, 冨田望, 土屋和雄
    • 学会等名
      第13回計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] バネ付き床を用いたヒトの走行運動の調整機構の解析2012

    • 著者名/発表者名
      藤原直, 舩戸徹郎, 冨田望, 青井伸也, 土屋和雄
    • 学会等名
      第13回計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] A system model that focuses on kinematic synergy for understanding human control structure2012

    • 著者名/発表者名
      T. Funato, S. Aoi, N. Tomita, K. Tsuchiya
    • 学会等名
      IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics
    • 発表場所
      Guangzhou, China
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ヒトの直立姿勢動揺の非線形PID制御モデルの提案2012

    • 著者名/発表者名
      橋詰幸治, 舩戸徹郎, 青井伸也, 冨田望, 土屋和雄
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2012-11-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動学シナジーに基づくヒト歩行制御系の力学解析2012

    • 著者名/発表者名
      舩戸徹郎, 青井伸也, 冨田望, 土屋和雄
    • 学会等名
      第30回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動学シナジーに基づくヒトの歩行制御構造の力学解析2012

    • 著者名/発表者名
      舩戸徹郎, 青井伸也, 冨田望, 土屋和雄
    • 学会等名
      生理学研究所第6回Motor Control 研究会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2012-06-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ヒト歩容遷移運動時のキネマティクスデータ解析2012

    • 著者名/発表者名
      冨田望, 上江洲佑典, 勝部晃將, 舩戸徹郎, 青井伸也, 土屋和雄
    • 学会等名
      生理学研究所第6回Motor Control 研究会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2012-06-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ヒトの直立姿勢時の積分補償付き間欠制御モデルの提案2012

    • 著者名/発表者名
      橋詰幸治, 舩戸徹郎, 冨田望, 土屋和雄
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2012-05-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Rhythm Adjustment Mechanism of Human Locomotion against Horizontal Perturbation2012

    • 著者名/発表者名
      T. Funato, Y. Yamamoto, S. Aoi, N. Tomita, K. Tsuchiya
    • 学会等名
      4th IEEE RAS/EMBS Int. Conf. on Biomedical Robotics and Biomechatronics
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      2012-05-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ヒトの歩行運動の関節間協調における位相応答の解析2012

    • 著者名/発表者名
      山本雄基, 舩戸徹郎, 青井伸也, 冨田望, 土屋和雄
    • 学会等名
      第24回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      2012-01-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A system model that focuses on kinematic synergy for understanding human control structure2012

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Funato, Shinya Aoi, Nozomi Tomita, Kazuo Tsuchiya
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics
    • 発表場所
      Guangzhou, China
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Rhythm Adjustment Mechanism of Human Locomotion against Horizontal Perturbation2012

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Funato, Yuki Yamamoto, Shinya Aoi, Nozomi Tomita, Kazuo Tsuchiya
    • 学会等名
      4th IEEE RAS/EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動学シナジーに基づくヒトの歩行制御構造の力学解析2012

    • 著者名/発表者名
      舩戸徹郎, 青井伸也, 冨田望, 土屋和雄
    • 学会等名
      生理学研究所第6回Motor Control 研究会
    • 発表場所
      愛知
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト歩容遷移運動時のキネマティクスデータ解析2012

    • 著者名/発表者名
      冨田望, 上江洲佑典, 勝部晃將, 舩戸徹郎, 青井伸也, 土屋和雄
    • 学会等名
      生理学研究所第6回Motor Control 研究会
    • 発表場所
      愛知
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトの歩行運動の関節間協調における位相応答の解析2012

    • 著者名/発表者名
      山本雄基, 舩戸徹郎, 青井伸也, 冨田望, 土屋和雄
    • 学会等名
      第24 回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      兵庫
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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