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2008 年度 実績報告書

生体信号モニタリングと統合ヒューマンモデルによる身体運動時の筋力設計

研究課題

研究課題/領域番号 18300194
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

小笠原 司  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (30304158)

研究分担者 上田 悦子  奈良産業大学, 情報学部, 准教授 (90379529)
栗田 雄一  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (80403591)
高松 淳  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 准教授 (90510884)
竹村 憲太郎  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (30435440)
キーワード生物・生体工学 / リハビリテーション
研究概要

本研究では、人間の筋活動に注目し、人間の筋肉とパワーアシストを行うアクチュエータの人工筋とを統合するヒューマンモデルを構築し、これを基に身体運動時の筋力設計を可能とする手法の確立をめざす。本年度は下記のテーマで研究を行った。
(1)「筋/人工筋統合ヒューマンモデル」の開発
筋力計算は冗長自由度の最適化問題に帰着される。そのため、筋力が推定可能かどうかを判断する手法について検討した。上肢のリハビリテーションのための屈伸運動時の筋力が設計可能であることを確認した。
(2)筋力設計アルゴリズム:
MATLABの利用から専用のソフトウェア化に移行し、C言語によるソフトウェア化を行った。人工筋配置や負荷設計に関しては、ユーザインタフェースを改良し、実用性を高めた。また、筋力設計結果や筋力支援の影響などを可視化する手法について検討した。
(3)パワーアシスト装具の試作と評価
筋力設計アルゴリズムによる筋力支援の実験を行い、筋力設計手法の有効性を評価する方法について検討した。さらに、運動計測を行うため、人工筋に組込んで用いる形式の変位計測用センサを試作した。評価実験により、変位の計測が可能であることを確認した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2008 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Pinpointed Muscle Force Control Using a Power-assisting Device : Systern Configuration and Experiment2008

    • 著者名/発表者名
      Ming Ding
    • 雑誌名

      Proceedings of the second IEEE/RAS-EMBS international Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics

      ページ: 181-186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 運動機能支援装具2008

    • 著者名/発表者名
      小笠原司
    • 雑誌名

      機能材料 28

      ページ: 59-68

  • [学会発表] 柔軟変位センサを備えたMcKibben型アクチュエータのオブザーバによる状態量推定2008

    • 著者名/発表者名
      栗山, 丁, 栗田, 上田, 高松, 小笠原
    • 学会等名
      第9回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      20081200
  • [学会発表] 柔軟センサを用いたMcKibben型アクチュエータの軸方向変位の推定2008

    • 著者名/発表者名
      栗山, 丁, 栗田, 上田, 松本, 小笠原
    • 学会等名
      ロボティクスメカトロニクス講演会2008
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      20080600
  • [学会発表] 福祉ロボットとヒューマンモデリング2008

    • 著者名/発表者名
      小笠原司, 上田淳, 丁明
    • 学会等名
      第47回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20080500
  • [学会発表] 空気圧ゴム人工筋の状態測定によるパワーアシスト装具の姿勢推定2008

    • 著者名/発表者名
      中村大介, 丁明, 上田淳, 小笠原司
    • 学会等名
      第11回建設ロボットシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-09-02
  • [図書] Experimental Robotics "Control of Muscle Force During Exercise Using a Musculoskeletal-Exoskeletal Integrated Human Model"の章2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Ueda
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      Springer
  • [備考]

    • URL

      http://robotics.naist.jp/research/index.html

  • [産業財産権] 直動伸縮アクチュエータ2008

    • 発明者名
      上田淳, 栗山真司, 小笠原司
    • 権利者名
      奈良先端科学技術大学院大学
    • 産業財産権番号
      特許特願2008-303087
    • 出願年月日
      2008-11-27

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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