| 研究概要 |
本研究の目的は、人の親指と人差し指によるつまみ姿勢において、人差し指の運動学のパラメータ[リンク長比、およびDIP (Distal Interphalangeal)関節角度とPIP (Proximal Interphalangeal)関節角度間の協調関係]が人差し指の指先操作性にどのように影響しているのかを調べることである。20人の被験者(22〜25才の健常な男性)の人差し指の屈曲・伸展運動の計測を、3次元運動計測法を用いて行った。この計測データを基に,人の親指と人差し指によるつまみ姿勢における人差し指リンク機構の運動学モデルを作成した。さらに、人差し指の屈曲・伸展運動中のDIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係を求めた。作成した人差し指の運動学モデルとDIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係を用いて、人の親指と人差し指によるつまみ姿勢における人差し指の指先の指先速度から関節角速度への関係を求めた。DIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係の代わりに、Moore Penroseの逆行列を用いて、指先速度から関節角速度への関係を求めた。親指と人差し指による3つのつまみ姿勢において、DIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係を用いて得られた指先速度から関節角速度への関係とMoore Penroseの逆行列を用いたものとを比較した。本研究で得られた被験者20人の平均の各リンク長比は,(指先とDIP関節間距離):(DIP関節とPIP関節間距離):(PIP関節とMP関節間距離)=2.7:2.5:4.8であった。DIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係は、緩やかなS字カーブを描く曲線で表された。DIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係を用いて得られた指先速度から関節角速度への関係とMoore Penroseの逆行列を用いたものとは、高い類似性を持っていた。以上のことから、人差し指の運動学のパラメータでは、各関節角の角速度の大きさが最小になる角速度入力により人差し指の指先が制御されていることが判った。
|
