著者

宇野 洋二

出版者

一般社団法人 日本ロボット学会

雑誌

日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)

巻号頁・発行日

vol.32, no.6, pp.525-529, 2014 (Released:2014-08-15)

参考文献数

16

被引用文献数

2 5

著者

東郷 俊太 香川 高弘 宇野 洋二

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報 (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.112, no.480, pp.173-178, 2013-03-13

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本研究では,人間が一次元の手先の目標軌道を追従する,一次元軌道追従タスクを行う動作を計測し,解析を行った.このタスクにおいて,追従方向と直交する方向はタスクの達成とは関係の無い方向である.計測結果として,終端姿勢において被験者の手先はタスク達成と関係の無い方向に大きくばらついた.また,接線速度の概形はベル型であり,小さなピークが多く含まれていた.UCM解析を用いて関節間協調を定量的に評価した結果,タスクの達成に影響を与えないばらつきが時間と共に増加した.これらの運動学的な特徴や関節間協調の特徴は,我々が提案したUCM参照フィードバック制御法によってよく再現された.UCM参照フィードバック制御法は,時々刻々と目標UCM空間を生成し,UCM空間上から最適な一点を選び続ける制御方策である.これらの結果は,人間はUCM空間を参照することによって,タスク達成に関係の無いばらつきを許容しながら,多関節を協調的に制御していることを示唆している.また,人間の視覚運動制御系においてUCM空間の神経表現が存在している可能性があることを示唆している.In this paper, we measured and analyzed a one-dimensional target tracking task in which human subjects tracked one-dimensional target trajectory of the hand. In this task, the direction orthogonal to the movement direction is task-irrelevant. As a result, the hand position at the movement end was more varied in the task-irrelevant direction. Moreover, the profile of tangential hand velocity was roughly bell-shaped but they also had small peaks. Results of UCM analysis which is used to quantify the joint coordination showed that the task-irrelevant variance increased with time. These characteristics of kinematics and joint coordination were well reproduced by our UCM reference feedback control. UCM reference feedback control generates a target UCM space each time step and selects one point in UCM space. These results suggest that the human refers to UCM space step by step to control a multi-joint arm allowing the task-irrelevant variability. Moreover, it is suggested that the human would represent UCM space in visuomotor control system.

著者

原田 祐志 浅野 文彦 田地 宏一 宇野 洋二

出版者

一般社団法人 日本ロボット学会

雑誌

日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)

巻号頁・発行日

vol.27, no.5, pp.575-582, 2009 (Released:2011-11-15)

参考文献数

9

被引用文献数

3 2

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We have applied a parametric excitation method to a kneed biped robot with semicircular feet and have shown that the robot can walk sustainably with only knee torque. A swing-leg of the kneed biped robot has similar mechanism to an acrobot, and many acrobots are controlled in inverse direction like ornithoid walking. These suggest that inverse bending of a knee restores more mechanical energy than forward bending, and hence, the ornithoid walking can be more efficient. In this paper, we first compare the forward bending with the inverse bending for a double pendulum, and show by numerical simulation that the mechanical energy of the inverse bending increases more than that of the forward bending like human walking. We then propose a parametric excitation based ornithoid gait for a kneed biped robot, and show sustainably walking by numerical simulation. Finally, we compare parametric excitation based ornithoid gait with parametric excitation based human gait, and we show that ornithoid gait is more efficeint.

著者

宇野洋二 川人 光男

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

信学技報,NC94-28,33/40

巻号頁・発行日

pp.33-40, 1994

被引用文献数

10

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ヒトの腕の滑らかな運動軌道を説明するためにトルク変化最小モデル、筋張力変化最小モデルなどダイナミックな運動規範モデルが提案されてきた。これらの運動規範モデルに基づく腕の最適軌道は、腕のダイナミクスに依存し、その物理パラメータの値によって変動する.本研究では、腕の慣性モーメント、粘性係数、筋肉のモーメントアームなどの値をこれまでよりも正確に推定した後、トルク変化最小軌道や筋張力変化最小軌道を求め,これらのモデルでヒトの腕の運動軌道が再現されることを確かめた。また,運動時間との関係を考察し,トルク変化最小モデルでは,運動時間を倍にしたときの運動軌跡は,粘性係数を倍にしたときの運動軌跡に対応することを示す.

著者

香川 高弘 宇野 洋二 神谷 俊光 河村 耕造

出版者

公益社団法人 計測自動制御学会

雑誌

計測自動制御学会論文集 (ISSN:04534654)

巻号頁・発行日

vol.44, no.11, pp.886-895, 2008-11-30 (Released:2013-02-25)

参考文献数

26

被引用文献数

1 1

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A legged locomotor device for paraplegics have been attempted to improve their ADL (Activity of Daily living) and to prevent some complications. A stride control of the system based on the user's intension is important to coordinate the voluntary movements of the user and the assisted movements of the paralyzed legs. In this paper, we propose a human interface with a walker to control the stride length of a legged locomotor device. Assuming that an intended stride is equal to a distance of the preceding movement of the walker, we developed a human interface estimating the movement distance of the walker, where the distance is calculated by polynomial fitting for the acceleration of the movement. In order to evaluate the performance of the proposed human interface, we carried out the experiments for simultaneous measurements of the distance of the walker and the acceleration signal. In this paper, we report the following results;(1) consistency of a stride length and the preceding movement distance of the walker,(2) estimation accuracy by polynomial fitting method, and (3) feasibility of the adjustment of stride length using the proposed method. These results suggest that the proposed human interface is effective to adjust the stride length of a legged locomotor device.

著者

今水 寛 宇野 洋二 川人 光男

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会論文誌. D-II, 情報・システム, II-情報処理 (ISSN:09151923)

巻号頁・発行日

vol.79, no.5, pp.932-941, 1996-05-25

被引用文献数

14

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計算論的なアプローチでは, 生体が外部座標(視覚の作業座標など)と身体座標(関節角や運動指令など)との間の座標変換に対応する内部モデルを獲得し, 速く正確な運動制御を可能にしていると考えられている. 本研究では身体座標を含む座標変換の内部モデルが適応的に変化するかどうかを調べるため, 位置計測装置とCRT画面を用いて, 肘と肩の関節角をそれぞれ0.5倍, 1.25倍するように視覚環境を変換した条件下で, 被験者に繰り返し到達運動の訓練を行わせた. 到達運動の正確さは次第に向上し, 学習が起きていたことを示していた. 更に, 実際に使っている腕とは反対側の腕の関節角変換を学習させたところ, 実際に使っている腕の関節角変換よりも難しかった. また, 実際に使っている腕の関節角変換を両腕で交互に学習するときには, 学習効果の両手間転移があることがわかった. 以上の結果は, 被験者が上記のような変換を身体座標での線形変換として学習していたこと, 中枢神経には身体座標を含む座標変換の内部モデルが存在し, 外部環境や筋骨格系の変化に応じて, 比較的短時間で適応的に変化することを示唆している.