| 研究分担者 |
金子 真 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70224607)
田中 良幸 広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40336920)
福田 修 独立行政法人産業技術総合研究所, 実環境計測・診断研究ラボ, 研究員 (20357891)
大塚 彰 県立広島大学, 保健福祉学部, 教授 (50280194)
笠井 達哉 広島大学, 大学院・国際協力研究科, 教授 (60112702)
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| 研究概要 |
平成17年度は,前年度までに構築したヴァーチャルスポーツシステムを拡張して,手先の水平面運動が可能なインピーダンス・トレーニングシステムを開発した.そして,仮想カーリング作業を訓練タスクとして実装し,健常者による基礎訓練実験を通じて習熟度と手先運動特性の関係を明らかにした.主要な結果は以下の通りである.
1.インピーダンス・トレーニングシステム
開発システムは,(1)訓練者の手先のインピーダンスを計測する手先インピーダンス計測部,(2)健常者のインピーダンスモデルと患者の訓練履歴から目標のインピーダンスの値を決定するリハビリテーション・プログラム部,(3)訓練中,計測した手先の運動(位置,速度,加速度,力),筋電図,インピーダンス,姿勢などの情報を訓練者にリアルタイムでフィードバックするバイオフィードバック部,(4)2自由度リニアモータの可変インピーダンス制御を行うロボット制御部から構成される.また,インターネットを介した対戦型トレーニングも可能とした.ロボットはDSP装置によってインピーダンス制御され,訓練者に合わせた運動負荷を柔軟に提示することができる.そして,訓練中の手先インピーダンス特性を計測する機能を有しており,訓練者の筋骨格系の状態を定量的に解析・評価することが可能である.
2.仮想カーリング作業による運動訓練
訓練タスクの一例として,カーリング作業をプラットフォームに組み込んだ.訓練者はディスプレイに提示された仮想空間情報をもとに,ハウス中心にストーンが止まるように投げ出すという実際のカーリングを簡略化した仮想スポーツを行う.健常者による基礎訓練実験を通じて,習熟過程における手先運動特性の推移と作業に要する運動スキルの解析・評価を行い,開発システムの有用性を確認することができた.
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