講演抄録/キーワード |
講演名 |
2007-03-15 09:50
筋代謝特性を考慮した消費エネルギー最小規範に基づくヒトの遊脚運動の考察 ○藤井彰広・末長宏康・谷合由章・西井 淳(山口大) |
抄録 |
(和) |
ヒトの歩行中の遊脚軌道では足を高くあげたり,地面すれすれを通ったりと様々な軌道をとることができる.このような様々な軌道からヒトは一体何を基準に遊脚軌道を決定しているのだろうか.本研究では,筋代謝による消費エネルギーを最小とする遊脚軌道を最適化計算によって求め, ヒトの遊脚軌道との比較を行った.
その結果,両者の間に次のような共通点が見られた.遊脚開始後,足は後方へ膨らみながら持ち上げられ,次に前方斜め下へうち下ろし,足先を振り上げてから足の引き戻しを行って接地をする.また,踝の速さの時間変化は山型となり,遊脚時間の60-70 \% で最大値をとる.このように,ヒトの遊脚軌道と消費エネルギーを最小にする軌道には,多くの類似した特徴が見られることから,ヒトの遊脚運動は消費エネルギー最小化に基づいて最適化されていると考えられる. |
(英) |
When we walk, there are infinite number of possible trajectories for leg swing. How does the brain design the trajectory? We computed the optimal trajectory which minimizes the energy cost during swing and enables smooth toe off and grounding. The obtained trajectory exhibits the following characteristics. (1) In the beginning of swing the foot is thrown backward and raised up.(2) In the latter half of swing the foot is thrown forward and the speed takes its maximum value.(3) In the end of swing the foot is raised a little and then retracted for grounding. These characteristics are well coincident with those observed in human leg swing. These results suggest that the leg swing trajectory be planned so as to minimize the energy cost. |
キーワード |
(和) |
歩行 / 遊脚運動 / 消費エネルギー / 最適性 / / / / |
(英) |
swing phase / walking / optimality / energy cost / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 106, no. 589, NC2006-154, pp. 7-12, 2007年3月. |
資料番号 |
NC2006-154 |
発行日 |
2007-03-08 (NC) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 |
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