作業環境との相互作用のもとでの生体運動解析 : クランク回転作業における環境適応

概要

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人間は未知な作業環境との複雑な相互作用の中で環境拘束に適応し, 作業スキルを獲得することによって巧みな運動を実現している.本研究はクランク回転作業を取り上げ, 環境拘束における人間の運動機能解析を行う.クランク回転運動では, 被験者は回転方向に対象物のダイナミックスの影響を受け, また半径方向に対象物の幾何学的拘束を受ける.実験ではさまざまな環境特性を実現するように, クランクの回転軸にACサーボモータを取り付け, クランク半径など環境の不確かさを作り出すために, 被験者にヘッドマントディスプレイを装着させた.その結果, クランク回転方向の粘性によって回転角速度のパターンが異なることがわかり, これを操作力楕円体の観点から解析した.また, 「生体における運動計画が作業環境のダイナミックスとは無関係に行われている」というShadmehrらの主張を否定した.更に, 初心者は確実に作業を遂行するようクランクを引っ張り, 熟練が進むにつれ, むしろ意図的に系の不安定性を利用し, クランクを押して効率的に作業を実現することを明らかにし, これをリンク間の内力と系全体の安定性との関係から考察した.
社団法人電子情報通信学会の論文
1998-06-25