| 研究概要 |
本研究で用いるこれまでに開発してきたヒトの歩行動作の順動力学シミュレーションが可能なシミュレータは,ヒトの筋骨格系を多数の剛体リンクと筋によりモデル化し,脳神経系を多数の神経振動子の組み合わせによりモデル化したものである.その3次元身体動作シミュレータにより生成された平地での定常歩行動作は,床反力や関節モーメントなどにおいても実際のヒトの歩行動作から得られた計測データとよく一致した傾向が見られることがこれまでに確認されている.
しかしながら,実際のヒトの神経系に存在する神経伝達遅れについてはあまり検討されてこなかった.そこで,神経系伝達遅れはヒトの動作の個性に関連すると考え,神経伝達遅れをシミュレータに導入し歩行動作の生成を行った.その結果,高齢者歩行の特徴のひとつである揺らぎが発生し,外的条件の変動に対するロバスト性が低下することが確認できた.
また,これまでは平地での定常歩行動作の生成のみが可能であった.しかし最終的に生成された動作の感性評価を行う際には平地での定常歩行動作のみで個性を評価するのは困難であると考え,平地での歩行動作だけではなく段差の昇降動作生成が可能となるようシミュレータの改良方法の検討を行った.従来のシミュレータに感覚系などからの上位指令を模擬した機構を加えることにより,ある程度の段差の昇降動作生成が可能であることを確認した.生成された段差昇降動作時の床反力や関節角度などを実際のヒトの段差昇降動作時の実験値と比較検討し,床反力などの変動傾向が一致することを確認した.
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