| 研究概要 |
今年度は作業環境から受ける拘束条件に対する人間の運動制御特性を明らかにするため,ロボットを用いた仮想拘束運動解析装置を構築するとともに,膨大な実験データに対する定量的な解析評価を支援する上肢運動解析支援ツールを開発した.
1.仮想拘束運動解析装置の開発:
作業対象による拘束軌道の曲率やダイナミクス(慣性,粘性)が人間の手先運動に与える影響を解析するため、それらの拘束条件を容易に調節・設定可能な実験装置を新たに開発した.この装置は,2台の1自由度ダイレクトドライブ型リニアテーブルを上下に直交配置し,上部テーブル可動部には被験者が操作するハンドルと力覚センサを取付けている.そして,ロボットに可変インピーダンス制御を実装することで,さまざまな運動負荷を被験者の手先運動に提示することを可能とした。
2.工学的手法に基づいた上肢運動解析支援ツールの開発:
ロボティクスで用いられる可操作性の概念を生体運動特性の評価指標として導入し,人間の上肢多関節運動を対象としたプロトタイプ解析支援ツールを開発した.支援ツールは,上肢骨格系を3リンク7関節の剛体リンクでモデル化し,動的作業における手先操作能力の解析評価を定量的に行うことができる.またさらに,コンピュータ・シミュレーションにより上肢運動の再現と解析結果を視覚的に提示することができる.実際に被験者を用いた基礎実験を通じてその有用性を確認するとともに,スポーツ解析や福祉装具の評価設計への応用可能性について検証した.
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