| 研究分担者 |
中山 治己 東海テクノ(株), 技術部, 部長(研究者)
鈴木 伸治 済生会伊豆医療福祉センター, 施設長(研究者)
伊藤 晋彦 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 治療学部, 研究助手
渡壁 誠 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 治療学部, 研究員 (70182946)
赤滝 久美 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 治療学部, 研究員 (30280811)
|
|---|
| 研究概要 |
筋は単に力を発生するのみならず,柔軟な動きをする弾性的な機能と適度なダンピングをする粘性的な機能を併せもっている。さらに,筋肉の粘弾性機能が優れている点は,その強さつまり粘弾性係数が機械のように一定でなく,脳からの命令によって自由に変化することである。本研究では,筋の可変粘弾性特性を運動生理学の手法を用いて分析すると共に一つの制御システムとして記述し,これを手がかりに筋の粘弾性機構を模擬したアクチュエータを開発する。さらに,この機構を高齢者・障害者など低体力者の安全な筋力リハビリテーション装置として実用化することを目的とした。
特に本年度は研究の初年度であり,まず,人の粘弾性特性を運動生理学,運動力学的手法によって解析し,本アクチュエータの設計に必要な要件を追究した。具体的には,予備的に試作した粘弾性抵抗を発生するユニットを用いて追跡動作実験を行った。追跡動作では,様々な強度の筋収縮を行わせながら目標値に対する位置制御を試行させ,その際の筋力,関節角度,関節角速度,筋電図を測定した。また,筋の微細構造を考慮した筋力学モデル「連成振動モデル」を新たに考案し,筋粘弾特性を推定するための理論的準備を行った。そして,実験記録からウエーブレット変換を用いて追跡動作誤差の時間-周波数解析を行い,その結果と連成振動モデルを手がかりに,筋の弾性特性を推定した。その結果は従来の生理学的知見ともよい一致を示した。筋の粘性特性については今回試作したアクチュエータでは十分な特性が得られず,次年度の課題とした。
|
