義手制御系設計のためのヒト母指筋伸展時の張力応答の定式化

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概要

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生体筋の力学特性とその調節機構を含めた運動制御メカニズムを解明し、義肢の制御に応用すれば、義肢の使用者は健常者により近い作業が可能になると期待される。我々は、一定の収縮張力を発生しているヒト長母指屈筋に、微少伸展を入力として与え、張力応答を出力として計測した。この入出力関係は伸展開始から70msまでの区間、つまり短潜時伸張反射による張力応答を含んだ範囲で線形近似できることを確認した。本研究では義手への適用を考え、この過渡的な変位-張力関係を線形差分方程式で表現する。一定に維持する収縮力および母指に与える変位の大きさを変化させ、変位-張力関係への影響を調べた。実測張力から等尺性収縮力と受動的要素による張力をそれぞれ差し引くことにより、短潜時伸張反射および筋の弾性による張力増加分を算出した。
2001-11-02

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