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| 講演名 | 2014-01-20 15:45 二足歩行の脚関節間シナジーにおける身体性の寄与 ○豊田誠治・垣内田翔子・西井 淳（山口大）  NC2013-75 |
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| 抄録 | （和） | 生体は, 冗長な自由度を備えた複数の関節を巧みに協調させ, 多様な環境に適応した歩行運動を生成する. こうした適応的な運動は中枢神経系による制御によって生じると思われがちだが, 身体の物理特性によって生成されている可能性もある. 本研究は, ヒトの歩行における関節間シナジーが中枢神経系と身体性のどちらによって生じているかを明らかにするため, バネ足首を備えた股, 膝, 踝の3関節受動歩行ロボットにおける関節間シナジーを解析し,ヒトの場合と比較を行った. 遊脚中の転倒を防ぐため, ロボットは遊脚中に踝関節が底背屈$0^circ$に達するところで踝関節を固定し, 遊脚終了時に固定を解除する制御を行った. その結果，両者において, 後期両脚支持期や遊脚中に振り出した足先が床に近づく瞬間に, 足先の水平位置や高さを調節する関節間シナジーが観察された. すなわち, ヒトの歩行で観察される前者のシナジーは身体性によって, 後者のシナジーは身体性に中枢神経系による踝関節角の変動抑制を組み合わせて生じたものであり, それぞれ重心の揺動や着地のばらつきの抑制, 遊脚中のつまづきによる転倒防止に寄与していると考えられる. |
| （英） | Biped locomotion is realized by coordinating redundant degrees of freedom of our body under various environment. Such coordination mechanism of the DOFs are often discussed by respecting the central nervous system (CNS), however, it is possible that the body dynamics also plays an important role. In this study, we analyzed the leg joint synergy in a passive walker with joints at the hip, knee, and ankle, and compared the result with the synergy observed in human walking. The ankle joint of the robot was locked when the ankle reached 0 rad during the swing phase and unlocked at the end of the swing phase to avoid accidental stumbling. In both cases, large joint synergy was observed during the second dubble-support phase and the middle of the swing phase when the toe takes the lowest height, which would contribute to suppress the fluctuation of the center of gravity and posture at touch-down and to avoid accidental stumbling, respectively. This result suggests that the body dynamics would contribute to these synergies and the control of the ankle joint by the CNS would also works for the latter synergy. |
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| キーワード | （和） | 歩行 / 関節間シナジー / 関節間協調 / 受動歩行 / UCM解析 / / / |
| （英） | walking / joint synergy / joint coordination / passive walking / UCM analysis / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 113, no. 382, NC2013-75, pp. 49-54, 2014年1月. | |
| 資料番号 | NC2013-75 | |
| 発行日 | 2014-01-13 (NC) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NC2013-75 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
| 開催期間 | 2014-01-20 - 2014-01-21 |
| 開催地（和） | 九州工業大学 若松キャンパス(北九州学術研究都市) |
| 開催地（英） | Kyusyu Institute of Technology |
| テーマ（和） | ニューロコンピューティングの実装および人間科学のための解析・モデル化，一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NC |
| 会議コード | 2014-01-NC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 二足歩行の脚関節間シナジーにおける身体性の寄与 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Toward Understanding Leg Joint Synergy in Bipedal Walking from Body Dynamics |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 歩行 / walking |
| キーワード(2)（和/英） | 関節間シナジー / joint synergy |
| キーワード(3)（和/英） | 関節間協調 / joint coordination |
| キーワード(4)（和/英） | 受動歩行 / passive walking |
| キーワード(5)（和/英） | UCM解析 / UCM analysis |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 豊田 誠治 / Seiji Toyota / トヨタ セイジ |
| 第1著者 所属（和/英） | 山口大学 (略称： 山口大) Yamaguchi University (略称： Yamaguchi Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 垣内田 翔子 / Shoko Kaichida / カイチダ ショウコ |
| 第2著者 所属（和/英） | 山口大学 (略称： 山口大) Yamaguchi University (略称： Yamaguchi Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 西井 淳 / Jun Nishii / ニシイ ジュン |
| 第3著者 所属（和/英） | 山口大学 (略称： 山口大) Yamaguchi University (略称： Yamaguchi Univ.) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2014-01-20 15:45:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NC |
| 資料番号 | NC2013-75 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | no.382 |
| ページ範囲 | pp.49-54 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2014-01-13 (NC) |
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