| 講演名 | 2006-03-17 打撃動作における関節スティフネスの能動的な調節 柏手 章宏, 石田 文彦, 島井 博行, 和田 克己, 阪口 豊, |
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| 抄録(和) | ヒトがタスク条件に応じて関節スティフネスを調節していることを検証するため,質量の異なる4種の球を掌で打撃する際の筋活動を計測した.その結果,球の質量の増加に応じて手首関節に関わる筋の同時活性度が高まることがわかった.次に,関節スティフネスが球の初速度に与える影響を調べるために,手首関節のトルク生成源を弾性要素を持たないトルク生成要素とした条件と受動的な弾性要素とした条件を設定して数値実験を行なった.その結果,初速度の最大値は前者の方が大きいものの,運動軌道のばらつきによって生じる初速度の変動は後者の方が小さく,また,球の質量が大きいほど後者の方が平均的パフォーマンスが高くなることが明らかになった.以上の結果は,ヒトが平均的な運動パフォーマンスが向上するように関節スティフネスを調節している可能性を示唆する. |
| 抄録(英) | The present study asks how humans adjust joint stiffness according to task conditions. To answer this question, we first ran a behavioral experiment where subjects hit a ball by the palm as strongly as possible. We measured EMG activities of elbow and wrist muscles together with arm trajectory, and examined how they varied according to the mass of the ball. The magnitude of co-activation of the wrist muscles increased with the ball mass. Next, we performed a numerical experiment simulating the behavioral experiment to see the effect of joint stiffness on the task performance. Two extreme models of the wrist joint were prepared: In "motor model", joint torque was generated purely by motor command. In "spring model", no active torque was generated but the joint was elastic property. We observed the initial ball velocity in various mass conditions, with examining the effect of variance of motor command. The motor model consistently marked superior performance if the motor command was issued at the best timing while the spring model was more robust against the variance of motor command. This robustness was more prominent for a heavier ball, meaning that greater joint stiffness may stabilize the task performance. These results together show the possibility that humans actively adjust the joint stiffness in order to mark better motor performance against unpredictable variance of motor command. |
| キーワード(和) | 同時収縮 / 関節スティフネス / タスク成績 / 運動指令の変動 |
| キーワード(英) | co-contraction / joint stiffness / task performance / temporal variance of motor command |
| 資料番号 | NC2005-162 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
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| 開催期間 | 2006/3/10(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 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 | Neurocomputing (NC) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 打撃動作における関節スティフネスの能動的な調節 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Active adjustment of joint stiffness in ball hitting |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 同時収縮 / co-contraction |
| キーワード(2)（和/英） | 関節スティフネス / joint stiffness |
| キーワード(3)（和/英） | タスク成績 / task performance |
| キーワード(4)（和/英） | 運動指令の変動 / temporal variance of motor command |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 柏手 章宏 / Akihiro KASHIWADE |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 電気通信大学 大学院情報システム学研究科 Graduate School of Information Systems, The University of Electro-Communications |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 石田 文彦 / Fumihiko ISHIDA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 電気通信大学 大学院情報システム学研究科 Graduate School of Information Systems, The University of Electro-Communications |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 島井 博行 / Hiroyuki SHIMAI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 電気通信大学 大学院情報システム学研究科 Graduate School of Information Systems, The University of Electro-Communications |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 和田 克己 / Katsumi WADA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 電気通信大学 大学院情報システム学研究科 Graduate School of Information Systems, The University of Electro-Communications |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 阪口 豊 / Yutaka SAKAGUCHI |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 電気通信大学 大学院情報システム学研究科 Graduate School of Information Systems, The University of Electro-Communications |
| 発表年月日 | 2006-03-17 |
| 資料番号 | NC2005-162 |
| 巻番号（vol） | vol.105 |
| 号番号（no） | 659 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |