| 研究課題/領域番号 |
16K00356
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| 研究機関 | 岡山県立大学 |
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研究代表者 |
山崎 大河 岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (40364096)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 関節間協調 / 仮想拘束 / つり輪 / あん馬 / 全身リーチング |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，ヒトの運動制御機構の工学的な理解を目的として，制御の難しさの「質」の異なる複数の運動に対し，これらの制御を「協調」という共通の視点でとらえることによる，新たな運動制御モデルの提案を目指した．具体的には，従来，鉄棒運動を中心として展開していたモデルを，あん馬での両足旋回運動，つり輪におけるスイング，全身リーチング運動などに拡張する方法を提案した．
体操選手が「あん馬」で行う両足旋回の動力学の劣駆動モデルを構築した．片手支持期を劣駆動度１の劣駆動系，両手支持期を全駆動系とみなした．重心軌跡に着目した関節間協調を設定し，その実現を制御目的においた制御系を構築した．そして，数値シミュレーションによって，このモデルが体操選手の行う両足旋回に類似した様々な周期解をもつことを確認した．
体操選手が「つり輪」で行うスイングは劣駆動度２の劣駆動系としてモデル化されている．そして，重心がつり輪の支点の真下を上下に往復するような関節間協調の実現は動力学的に困難であることがわかっている．そこで我々は，関節間角度空間における平面として単純化された関節間協調を設定し，その実現を制御目的においた制御系を新たに提案した．そして，数値シミュレーションによって，このモデルが体操選手のスイングに類似した運動を再現できることを確認した．
ヒトが床面上に立った状態から対象物に手を伸ばす「全身リーチング運動」に対し，物理拘束と仮想拘束（関節間協調）を同じ枠組みで扱える運動制御モデルを提案するとともに，モデルが実験データに類似した動作を再現できることを，シミュレーションによって確認した．
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| 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
当初の計画よりも，多様な運動の制御モデルを構築できているなどの点は予想以上の進展といえる．さらに一般的な制御モデルの提案を目指す意味において，当初見えていなかった問題が見えてきた点もある．
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| 今後の研究の推進方策 |
運動制御モデルをさらに多様な運動に拡張していくとともに，より統一的な制御モデルの提案を目指す予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
理論研究に対して，実験研究や成果発表が後回しになった面があり，次年度使用が生じた．今後は実験面での研究と成果発表にも力を入れる予定である．
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