2007 Fiscal Year Annual Research Report
ニホンザルの神経筋骨格モデルに基づく適応的歩行運動実現メカニズムの解明
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19760173
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
青井 伸也 Kyoto University, 工学研究科, 助教 (60432366)
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| Keywords | ニホンザル / 歩行運動 / 動力学シミュレータ / EMGデータ / 床反力データ |
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| Research Abstract |
本年度は,ニホンザルから計測した詳細なデータを基にニホンザルの骨格系の詳細な数理モデルを構築し,動力学シミュレータを作成した.特に,骨格系の構造が規定する運動学的・生体力学的拘束を正確に再現するために,X線CTスキャナを用いてニホンザルの新鮮屍体から全身3次元体表面形状と骨格形状を取得し,そこからニホンザルの3次元骨格モデルを作成した.そして,計測したニホンザルの歩行中の身体キネマティクスをもとにして,作成した動力学シミュレータ上で,4足歩行や2足歩行などの歩行運動を再現した.
次に,同様に詳細な計測データに基づいて筋系を導入して,筋により生成される歩行運動を再現するために,まずはヒトの平面2次元モデルに関して,同様に詳細な数理モデルを構築し,シミュレーションを行った.ここでは,実際に筋の数理モデルを導入し,筋により駆動される歩行運動について詳細に調べた.特に床反カデータや筋のEMGデータなど歩行の力学的寄与を示すデータに関して,ヒトの歩行中に計測されたデータと動力学シミュレーションの結果を比較検証することで,歩行生成に重要な力学的寄与について多くの知見が得られた.
これらの結果により,来年度以降ニホンザルの骨格モデルに詳細な筋モデルを導入し,筋系による歩行運動の実現,そして筋骨格系,神経系,環境との力学的相互作用から発現される適応的歩行メカニズムについての研究を進めていくことができると考えられる.
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