• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

筋シナジーを基にした力制御技能の定量化

研究課題

研究課題/領域番号 23K28123
補助金の研究課題番号 23H03433 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
小区分62040:エンタテインメントおよびゲーム情報学関連
合同審査対象区分:小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連、小区分62040:エンタテインメントおよびゲーム情報学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

小池 康晴  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10302978)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2025年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2024年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2023年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード筋シナジー / 技能学習 / 筋電図 / 技能
研究開始時の研究の概要

「筋シナジーを基にした力制御技能の定量化」と題し、熟練者の力のいれ具合を筋活動により定量化し、複数の筋活動のまとまりとして筋シナジーと呼ばれる筋活動パターンを利用した技能獲得支援システムの開発を行う。本研究では、熟練者の技能を筋シナジーの空間的・時間的パターンとして表現し、学習者に効率よくこれらのパターンを教示するシステムの構築を目指す。

研究実績の概要

本研究では、熟練者の技能を筋シナジーの空間的・時間的パターンとして表現し、学 習者に効率よくこれらのパターンを教示するシステムの構築を目指している。
このため、多くの筋活動を同時に簡便に計測できるシステムの開発を行なっている。マルチアレイ電極のシステムについて、電極の数、および電極の場所の最適化をおこなった。現状の32チャンネルのシステムから数を少なくしても、安定して前腕部の菌活動が計測できるよう、筋活動、筋シナジー、独立成分分析を行い、活動の比較を行った。
また、技能学習に必要なフィードバック情報として、筋活動を提示しない場合であっても、技能の獲得は可能である。熟練者の筋活動も含めた他の指標を提示した場合には、タスクが上達するだけでなく、筋活動の類似性も高くなる。しかし、全ての禁活動パターンの類似度が高まるわけではないため、外部座標系、身体座標系での運動学習の比較を行なった。
MRI計測においても、新しいプロトコルで計測を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の計画通り、研究は進行している。

今後の研究の推進方策

今年度からは、時間パターンの教示方法を検討し、空間パターンだけでなく時間パターンの学習により筋シナジーの類似度がどのように変化するかを比較する。
また、脳の変化についてもMRI実験を進めていく。このとき、新しい撮像方法も試行しながら、トレーニング前後での比較を行っていく。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Theoretical limits on the speed of learning inverse models explain the rate of adaptation in arm reaching tasks2024

    • 著者名/発表者名
      Barradas Victor R.、Koike Yasuharu、Schweighofer Nicolas
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 170 ページ: 376-389

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2023.10.049

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] EMG space similarity feedback promotes learning of expert-like muscle activation patterns in a complex motor skill2023

    • 著者名/発表者名
      Barradas Victor R.、Cho Woorim、Koike Yasuharu
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 16 ページ: 805867-805867

    • DOI

      10.3389/fnhum.2022.805867

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Development of a musculoskeletal model that estimates muscle tension from electromyography, joint torque, impedance, and equilibrium position2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuharu Koike
    • 学会等名
      XXIX Congress of International Society of Biomechanics (ISB)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Biomedical Engineering2024

    • 著者名/発表者名
      Yasuharu Koike
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      Jenny Stanford Publishing
    • ISBN
      9781003464044
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi