ヒトのクランク回転作業の最適運動規範(バイオサイバネティックス,ニューロコンピューティング)

概要

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ドアを開けたり,ハンドルを回すなどの拘束運動は,我々が日常経験する腕の運動である.拘束のない自由空間での運動と異なり,拘束運動では手先を通して環境との相互作用がある.その中でも,クランク回転運動は運動学的拘束条件のもとでのリーチング運動としてとらえることができる.本研究では,拘束運動としてクランク回転運動を取り上げ,最適化による運動計画モデルとして,手先力変化最小とトルク変化最小の二つの規範から構成される複合規範を提案する.クランク回転運動では,非拘束下のリーチング運動を再現する,躍度最小規範やトルク変化最小規範による予測よりも,複合規範によって予測された運動軌道と力軌道がヒトの実験データをよく再現した.このことは運動計画が腕やクランクのダイナミックスに関連して決定されることを示唆し,手先と外界との相互作用のある条件下では,作業空間と関節空間での両方の滑らかさが運動計画に求められていると考えられる.また,この運動規範は作業座標系の選択の仕方に依存していることから,ヒトは自然と拘束座標系を運動規範の座標系として選択していると考えられる.
2004-08-01