| 研究概要 |
タスクを達成できる物理的に可能な運動の選択肢が複数存在するという意味の冗長性の仮定は,人間の運動の最適性を議論するために不可欠であるが,鉄棒運動のように動力学的な拘束を受ける運動の場合,この仮定を具体的に確認することは容易ではない.そこで,本研究では,これらの技の背後にある運動の冗長性の一部を,明確に定義した条件下で一意に求める方法を提案した.具体的には,体操選手による「け上がり」や「後方車輪」の動力学を剛体3リンクとしてモデル化し,駆動関節角度の時間変化をスプライン関数やフーリエ級数を用いて表現した上で,これらの技の冗長性の一部を,スプライン関数やフーリエ級数のパラメータの集合として計算した.その結果,動力学的な拘束下で行う「技」であっても,開始姿勢・時刻と終了姿勢・時刻により定義した技の達成要件を満たすような運動の集合は,体操選手が行った運動を中心とした状態空間中に広く存在していることを示した.さらに,後方車輪の冗長性に対応するパラメータ集合を例にとり,体操選手の運動を中心とした冗長性が運動時刻に沿ってどのように変化するのかを,複数の量(関節角度,関節トルク,重心軌道の変位)に関して評価した.その結果,共通のパラメータ集合を元にしていても,評価する量が異なれば,運動時間に沿って冗長性が変化する様相は大きく異なりうる事が分かった.これは運動の冗長性の議論における前提として広く認識されるべき知見と考えられる.
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