6 0 0 0 OA 母指の関節可動域と姿勢不快度の計測・解析
- 著者
- 米岡 裕矢 宮田 なつき 前田 雄介
- 出版者
- 一般社団法人 日本機械学会
- 雑誌
- 日本機械学会論文集 (ISSN:21879761)
- 巻号頁・発行日
- pp.18-00055, (Released:2018-06-08)
- 参考文献数
- 16
- 被引用文献数
- 1
In this study, we measured and analyzed the degree of posture discomfort with respect to the coordinated range of motion (ROM) of the thumb. For ergonomic assessment of a product CAD model using a digital hand model, such joint properties are necessary to be clarified when estimating possible natural postures to use the product. We concentrated on the thumb, which plays an important part to form various grasps by opposition. To model range of motion considering coordination among joint variables, each subject's hand during a given set of exercises was captured by an optical mocap system. A posture of the carpometacarpal (CM) joint of the thumb was expressed with spherical coordinates to integrate different subjects' ROM easily. The result was shown some characteristics of the thumb such as coordination among joint variables or collision between thumb and other parts of the hand. The posture discomfort data was collected through the experiments for four adults with healthy hand. To control variety of the postures, each subject was asked to reproduce about 45 displayed postures and to answer whether the subject felt discomfort or not in terms of keeping that posture for 10 seconds. The discomfort experiment results were combined into a discomfort possibility map with respect to joint postures. This map can assist product design, for example considering interface layout.
1 0 0 0 環境とのインタラクションを伴う物体操作における人間の技能の解析
人間はきわめて柔軟で器用なマニピュレーション能力を持っており,環境とのインタラクションを伴う物体操作(グラスプレス・マニピュレーション)においても,環境からの反力を巧みに利用して物体を操ることができる.このような人間の能力は移動知の発現と考えることができる.本研究では,人間の行うグラスプレス・マニピュレーションに着目し,その技能のモデルを求めることを目的としている.今年度は,グラスプレス・マニピュレーションの中でも二指のピボット操作に着目して研究を行った.具体的には,人間の操作の計測結果を参考にして,CPG(Central Pattern Generator)に基づくピボット操作の制御モデルを構築した.この制御モデルは,松岡のニューロンモデルを用いて,手首の運動に関わる3つのニューロンと指の運動に関わる2つのニューロンから構成されている.これを用いてハンドを制御することによって,リズムの引き込みによって物体のピボット操作が実現可能であること,床面の摩擦係数の変化にも適応可能であることを動力学シミュレーションによって確認した.また,人間の手の機能とマニピュレーション技能の理解のために,詳細な筋骨格系モデルに基づく人間の手のモデルを開発した.このモデルは24リンク・31自由度の骨格系モデルと35筋切片・73腱切片から成る筋腱モデルから構成されており,筋力に基づいて指の運動の動力学シミュレーションを行うことが可能であることを確認した.