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講演抄録/キーワード
講演名 2018-10-19 16:50
ヒト3関節腕の運動物体捕獲特性とその数理的モデル
木村安伸松井利一群馬大
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抄録 (和) 本研究では,ヒト腕が等速直線運動を行なう物体を捕獲する動作をシミュレートする数理モデルを構築し,その有効性を検証する.具体的には,運動物体の移動時間と腕の到達運動時間が等しくなる運動物体捕獲位置(手先が運動物体を捕獲する位置)を最適探索するという捕獲動作戦略に基づいて3リンク3関節構造の腕運動フィードフォワード制御機構モデルを構築し,その再現性能を検証する.その結果,(1) 実測動作の解析から,運動物体運動特性の学習機構と腕運動フィードフォワード制御機構の存在が示唆されること,(2) 本提案モデルは,等速直線運動物体の捕獲が基本的に可能であること,(3) 従来モデルと異なり,運動物体への到達運動時間を自ら最適化できること,(4) 評価関数の運動時間評価項の重み調整により,実測捕獲動作の正確な再現が可能であることが示される.上記結果は,本提案モデルが,ヒトの等速直線運動物体捕獲動作機構の適切なモデルになり得ると同時に,ヒト腕運動制御機構のより汎用的なモデルになり得ることを示唆する. 
(英) This research formulates a mathematical model that simulates human arm’s reaching movements for capturing a uniformly and linearly moving object, and examines the model’s effectiveness. Actually, the research measures and analyzes moving-object capturing movements, and then models the human arm’s moving-object capturing mechanism as a feedforward control model based on a moving-object capturing strategy: the strategy is to optimally predict the capturing point where the human arm’s reaching movement duration becomes equal to the object’s uniform and linear movement duration. Consequently, the following results are obtained: (1) the measured capturing movements imply the existence of the human learning mechanism of object’s motion characteristics and the human arm’s feedforward control mechanism; (2) the proposed model can capture the uniformly and linearly moving object through optimizing the reaching movement duration to the moving object; (3) the proposed model can reproduce the measured capturing trajectories accurately. These results suggest that the proposed model can be an effective and plausible model of the human arm’s moving-object capturing mechanism.
キーワード (和) 運動物体 / 捕獲 / 等速直線運動 / 運動物体捕獲モデル / 運動物体捕獲位置 / 運動時間最適化 / /  
(英) Moving object / Human arm’s capture / Uniform and linear movement / Feedforward control model / Capturing position / Movement duration optimization / /  
文献情報 信学技報, vol. 118, no. 258, NC2018-19, pp. 33-38, 2018年10月.
資料番号 NC2018-19 
発行日 2018-10-12 (NC) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 NC MBE  
開催期間 2018-10-19 - 2018-10-20 
開催地(和) 東北大学 
開催地(英) Tohoku Univ. 
テーマ(和) BCI/BMIとその周辺, 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 2018-10-NC-MBE 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) ヒト3関節腕の運動物体捕獲特性とその数理的モデル 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Human Three-Joint Arm's Moving-Object Capturing Characteristics and Its Mathematical Model 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 運動物体 / Moving object  
キーワード(2)(和/英) 捕獲 / Human arm’s capture  
キーワード(3)(和/英) 等速直線運動 / Uniform and linear movement  
キーワード(4)(和/英) 運動物体捕獲モデル / Feedforward control model  
キーワード(5)(和/英) 運動物体捕獲位置 / Capturing position  
キーワード(6)(和/英) 運動時間最適化 / Movement duration optimization  
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) 木村 安伸 / Yasunobu Kimura / キムラ ヤスノブ
第1著者 所属(和/英) 群馬大学 (略称: 群馬大)
Gunma University (略称: Gunma Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 松井 利一 / Toshikazu Matsui / マツイ トシカズ
第2著者 所属(和/英) 群馬大学 (略称: 群馬大)
Gunma University (略称: Gunma Univ.)
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講演者
発表日時 2018-10-19 16:50:00 
発表時間 25 
申込先研究会 NC 
資料番号 IEICE-NC2018-19 
巻番号(vol) IEICE-118 
号番号(no) no.258 
ページ範囲 pp.33-38 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-NC-2018-10-12 


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