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筋シナジーに基づく多チャンネル型機能的電気刺激による運動学習の支援

研究課題

研究課題/領域番号 24656170
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関大阪大学

研究代表者

宮崎 文夫  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20133142)

研究分担者 平井 宏明  大阪大学, 基礎工学研究科, 講師 (60388147)
植村 充典  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00512443)
連携研究者 植村 充典  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00512443)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード筋シナジー / 機能的電気刺激 / 関節平衡点 / 関節剛性 / 筋電 / 運動支援 / FES
研究概要

申請者らの過去の研究では、EMG(筋電位)パターンから筋活動の協調関係(筋シナジー)、関節平衡点、関節剛性を抽出する方法を提案している。これに基づいて運動学習を支援するための電気刺激パターンに生成し、複数の拮抗筋ペアを同時に刺激することにより意図通りの手先関節平衡点・剛性が生成できることを確認した。本方法は、複雑な非線形変換を用いず、関節の平衡点と剛性を独立に制御できる点が利点である。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (21件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Extraction and Implementation of Muscle Synergies in Neuro-mechanical Control of Upper Limb Movement2014

    • 著者名/発表者名
      Hang Pham, Yohei Ariga, Kenta Tominaga, Takanori Oku, Kanna Nakayama, Mitsunori Uemura, Hiroaki Hirai, Fumio Miyazaki
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: Vol. 28, Issue 11 ページ: 745-757

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 筋拮抗比と筋活性度を用いた拮抗駆動装置の線形制御と筋電インタフェースへの応用2013

    • 著者名/発表者名
      有賀陽平、前田大輔、Hang T.T. Pham、中山かんな、植村充典、平井宏明、宮崎文夫
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 31 号: 5 ページ: 517-526

    • DOI

      10.7210/jrsj.31.517

    • NAID

      10031175945

    • 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
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Equilibrium-point control of human elbow-joint movement under isometric environment by using multichannel functional electrical stimulation

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Matsui, Yasuo Hishii, Kazuya Maegaki, Yuto Yamashita, Mitsunori Uemura, Hiroaki Hirai, Fumio Miyazaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience (section Neuroprosthetics)

      巻: (掲載決定済み)

    • URL

      http://www.frontiersin.org/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 力学解析に基づくヒトの歩行動作における筋協調解析2013

    • 著者名/発表者名
      富永健太
    • 学会等名
      第14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
      兵庫県神戸市神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 筋シナジー制御法による筋骨格型ロボットの平衡点制御2013

    • 著者名/発表者名
      奥貴紀
    • 学会等名
      第14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
      兵庫県神戸市神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 上肢リーチングタスク中の筋シナジー解析と手先剛性に関する考察2013

    • 著者名/発表者名
      宇野かんな
    • 学会等名
      第14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
      兵庫県神戸市神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 一定外力場下におけるヒト上肢到達運動の筋電解析2013

    • 著者名/発表者名
      村上健太
    • 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
      滋賀県大津市ピアザ淡海
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 力学解析に基づくヒトの歩行動作における筋協調解析―2013

    • 著者名/発表者名
      富永 健太、宇野かんな、植村充典、平井 宏明、宮崎 文夫
    • 学会等名
      第14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
      兵庫県 神戸市 神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 筋シナジー制御法による筋骨格型ロボットの平衡点制御―2013

    • 著者名/発表者名
      奥 貴紀、植村充典、平井 宏明、宮崎 文夫
    • 学会等名
      第14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
      兵庫県 神戸市 神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 上肢リーチングタスク中の筋シナジー解析と手先剛性に関する考察―2013

    • 著者名/発表者名
      宇野かんな、奥貴紀、植村充典、平井 宏明、宮崎 文夫
    • 学会等名
      第14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
      兵庫県 神戸市 神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 一定外力場下におけるヒト上肢到達運動の筋電解析2013

    • 著者名/発表者名
      村上健太、宇野かんな、植村充典、平井宏明、宮崎文夫
    • 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
      滋賀県 大津市 ピアザ淡海
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Novel equilibrium-point control of agonist-antagonist system with pneumatic muscles II, Application to EMG-based human-machine interface for an elbow-joint system2012

    • 著者名/発表者名
      D. Maeda
    • 学会等名
      IEEE/RSJ international conference on Intelligent Robots and Systems
    • 発表場所
      ポルトガル
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 多チャンネル型機能的電気刺激によるヒト肘関節運動の平衡点制御2012

    • 著者名/発表者名
      松居和寛
    • 学会等名
      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
      福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Muscle synergy analysis of human adaptation to a variable-stiffness exoskeleton : human walk with a knee exoskeleton with pneumatic artificial muscles2012

    • 著者名/発表者名
      D. Maeda
    • 学会等名
      Proc. IEEE/RAS Int. Conf. on Humanoid Robots
    • 発表場所
      Osaka
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Analysis of muscle coordination in human pedaling and implementation with a musculoskeletal robot2012

    • 著者名/発表者名
      T. Oku
    • 学会等名
      Proc. IEEE/RAS Int. Conf. on Humanoid Robots
    • 発表場所
      Osaka
    • 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] Novel Equilibrium-Point Control of Agonist-Antagonist System with Pneumatic Artificial Muscles2012

    • 著者名/発表者名
      Yohei Ariga
    • 学会等名
      2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2012)
    • 発表場所
      St. Paul, USA
    • 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] 関節平衡軌道と関節剛性の同時支援がヒトの運動適応に及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      富永健太
    • 学会等名
      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
      福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ヒトの歩行およびペダリング動作における筋協調性の比較2012

    • 著者名/発表者名
      富永健太
    • 学会等名
      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
      福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] EMG変化に基づく剛性支援へのヒトの運動適応2012

    • 著者名/発表者名
      前田大輔
    • 学会等名
      日本ロボット学会2012
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 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] Novel equilibrium-point control of agonist-antagonist system with pneumatic muscles II, Application to EMG-based human-machine interface for an elbow-joint system2012

    • 著者名/発表者名
      D. Maeda
    • 学会等名
      Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS2012)
    • 発表場所
      Portugal
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 多チャンネル型機能的電気刺激によるヒト肘関節運動の平衡点制御2012

    • 著者名/発表者名
      松居 和寛
    • 学会等名
      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(SI2012)
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Muscle synergy analysis of human adaptation to a variable-stiffness exoskeleton: human walk with a knee exoskeleton with pneumatic artificial muscles2012

    • 著者名/発表者名
      D. Maeda
    • 学会等名
      Proc. IEEE/RAS Int. Conf. on Humanoid Robots
    • 発表場所
      Osaka
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトの歩行およびペダリング動作における筋協調性の比較2012

    • 著者名/発表者名
      富永 健太
    • 学会等名
      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(SI2012)
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 関節平衡軌道と関節剛性の同時支援がヒトの運動適応に及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      富永 健太
    • 学会等名
      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(SI2012)
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] 運動解析装置、運動解析方法及び運動解析プログラム2013

    • 発明者名
      宮崎文夫、平井宏明、植村充典、宇野かんな、奥貴紀
    • 権利者名
      宮崎文夫、平井宏明、植村充典、宇野かんな、奥貴紀
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-259093
    • 出願年月日
      2013-12-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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