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2015 年度 実施状況報告書

力発揮特性に応じた筋骨格シミュレーションモデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K16444
研究機関大阪市立大学

研究代表者

鈴木 雄太  大阪市立大学, 都市健康・スポーツ研究センター, 助教 (90747825)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードバイオメカニクス / シミュレーション / 最適化 / 関節トルク / 筋骨格モデル / 遺伝的アルゴリズム / 跳躍動作
研究実績の概要

本研究では,力発揮特性を考慮した筋骨格シミュレーションモデルを構築することを目的としている.そのために,本研究では,筋力測定装置(バイオデックス)を用いて測定された関節の屈曲および伸展力(関節トルク)をもとに筋骨格モデルで用いる筋パラメータを推定し,パラメータの推定精度を検討する必要がある.また,本研究では主に下肢の筋に着目するため,実験とシミュレーションで得られた跳躍動作と比較することでパラメータの推定精度を検討する.したがって,平成27年度は以下の研究活動を実施した.1)バイオデックスを用いて下肢関節の等尺性および等速性関節トルクを測定した.また,モーションキャプチャシステムとフォースプラットフォーム,表面筋電図を用いてスクワットジャンプ動作と地面反力や筋の活動電位を測定した.2)筋骨格シミュレーションモデルを構築するとともに,遺伝的アルゴリズムを組み込むことで筋パラメータや最適動作を推定するシステムを構築した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

所属の変更により研究環境が大きく変化したため,当初の計画通りに研究を遂行することが困難であった.しかし,筋力や跳躍動作などの基礎的データの収集に加え,シミュレーションモデルや最適化システムの構築も完了しており,おおむね順調に進展したと考えられる.

今後の研究の推進方策

平成28年度では,まず測定した等尺性および等速性関節トルクをもとに筋パラメータの推定を行う.次に,得られた筋パラメータをもとにスクワットジャンプの最適動作を推定する.実験により得られた動作と最適動作を比較することにより,得られた筋パラメータの妥当性を検討する.また,これまでに得られた研究成果を関連学会で発表する.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 異なる方向への跳躍動作における身体重心速度に下肢関節トルクが及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄太
    • 学会等名
      大阪体育学会第 54 回大会
    • 発表場所
      和歌山大学(和歌山県和歌山市)
    • 年月日
      2016-03-13
  • [学会発表] Effects of Muscle Architectural Properties on Vertical Jump Motion2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Y., Takizawa M., Kobayashi Y.
    • 学会等名
      The annual meeting of the orthopaedic research society
    • 発表場所
      オーランド(米国)
    • 年月日
      2016-03-05 – 2016-03-08
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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