| 研究課題/領域番号 |
62460142
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
伊藤 宏司 広島大学, 工学部, 助教授 (30023310)
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| 研究分担者 |
辻 敏夫 広島大学, 工学部, 助手 (90179995)
森本 正治 労災リハビリテーション, 工学センター・機械工学研究部, 主席研究員
翁長 健治 広島大学, 工学部, 教授 (90029869)
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| キーワード | 運動制御 / インピーダンス / スティフネス / 筋骨格系 / 多関節運動 / 冗長アーム |
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| 研究概要 |
脊髄・筋骨格系の運動制御機構を
1.筋骨格系の力学的構造解析と
2.脊髄レベルのパラメータ調節機構
に分け、本年度は脊髄レベルの制御特性に焦点を絞り、以下の結果を得た。
1.インピーダンス調節機構の解析…筋骨格系の運動インピーダンスを直接測定することは、位置と力の厳密な計測が必要で非常に困難である。ここでは、最大随意収縮時の手先振動現象に着目し、双線形モデルを介して、間接的に運動インピーダンスを推定した。その結果、筋の可変粘弾性が運動インピーダンスの調節に主たる役割を担い、筋紡鍾は補助的な役割を果たしていることが明らかになった。
2.多関節協調運動の解析…多関節運動では、関節座標より、むしろ作業座標系において上位レベルの制御計画が立てられると考えられている。ここでは、クランク回転作業を例にとって、作業時の手先の力特性を測定し、力と運動インピーダンスが冗長アームでどのように設定されるかを考察した。その結果、人間は作業対象の特性を十分に把握して、関節インピーダンスを積極的に調節し、手首関節をかたくすること、およびその場合でも、手先の操作性は低下しないことを明らかにした。また、手先のインピーダンスは、負荷変動などの外乱に対して、ロバストになるように設定されることを示した。今後は、対象物インピーダンスの同定、手先から関節へのインピーダンス変換について検討する必要がある。
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