講演名 2004/3/11
下肢FES制御における最適な目標軌道の選択
谷田 康司, 二見 亮弘, 星宮 望,
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抄録(和) FES制御における目標軌道を決める1つの方法は,健常者の動作を用いることである.しかし麻痺患者にFESを適用しても健常者の動作を追随できるとは考えにくく,一般に患者にとっての最適な目標軌道は別にあると考えることができる.そこで本稿では,下肢FES制御を目的とした最適目標軌道探索の手法を提案した.逆動力学を用いて対象患者の関節トルク・筋張力を計算するプログラムを作成し,関節トルクの2乗積分値,関節トルク変化の滑らかさ,重心位置の水平面内でのずれを2乗積分した値の,3つの線形結合和を評価関数として定義した.さらに刺激可能筋や最大筋張力に制約を付加した条件下で,simplex法を用いて評価関数が最小になる軌道,すなわち最適な目標軌道を探索した.刺激筋の数や最大筋張力に制限を設けない場合,選択された軌道は健常者の動作とよく似ており,本研究で提案した最適軌道探索の手法が妥当であることが確認された.
抄録(英) One method of deciding target trajectory in FES is to use that of healthy subject. But when we apply FES to paralyzed patients, it is difficult for them to follow that trajectory. So we can consider that there is another optimal target trajectory for patients. This report shows how to get optimal target trajectory for lower extremity FES. We make a program which calculates a joint torque and muscle tension by using inverse kinetics, and we define an evaluation function. It adds integration value of joint torque, smoothness, displacement of center-of-gravity position, applying a coefficient. We minimize an evaluation function by using simplex method, and searched the optimal target trajectory under the restriction in maximum muscular tension and number of muscle we can stimulate. When restriction wasn't prepared, simulated trajectory was similar to that of healthy subjects. And we confirmed that the method shown by this research is appropriate.
キーワード(和) 機能的電気刺激 / 起立 / 目標軌道 / 制御規範
キーワード(英) FES / standing up / target orbit / control norm
資料番号 MBE2003-148
発行日

研究会情報
研究会 MBE
開催期間 2004/3/11(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 ME and Bio Cybernetics (MBE)
本文の言語 JPN
タイトル(和) 下肢FES制御における最適な目標軌道の選択
サブタイトル(和)
タイトル(英) Selection of optimal target target trajectiory for lower extremity FES
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 機能的電気刺激 / FES
キーワード(2)(和/英) 起立 / standing up
キーワード(3)(和/英) 目標軌道 / target orbit
キーワード(4)(和/英) 制御規範 / control norm
第 1 著者 氏名(和/英) 谷田 康司 / Koji TANIDA
第 1 著者 所属(和/英) 東北大学大学院工学研究科
Graduate School of Engineering, Tohoku University
第 2 著者 氏名(和/英) 二見 亮弘 / Ryoko FUTAMI
第 2 著者 所属(和/英) 東北大学大学院工学研究科
Graduate School of Engineering, Tohoku University
第 3 著者 氏名(和/英) 星宮 望 / Nozomu HOSHIMIYA
第 3 著者 所属(和/英) 東北大学大学院工学研究科
Graduate School of Engineering, Tohoku University
発表年月日 2004/3/11
資料番号 MBE2003-148
巻番号(vol) vol.103
号番号(no) 731
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日