| 講演抄録/キーワード |
| 講演名 |
2015-03-17 14:45
ヒト腕到達運動の運動時間最適制御モデルの定式化 ○関口岳志・松井利一(群馬大) MBE2014-138 NC2014-89 |
| 抄録 |
(和) |
我々は,手関節にフリージング機構を導入した3関節腕機構と消費エネルギー最小化規範を組み合わせた3関節腕運動最適制御モデルを構築し,ヒトの2点間到達運動特性の再現に対する有効性を示したが,運動時間は最適化できなかった.本研究では,従来モデルの評価関数に運動時間評価項(運動時間関数と重みの積)を導入し,運動時間の最適化も行える最適制御モデルに拡張する.その結果,(1)提案モデルは,手先軌道と運動時間の両方に対して最適化が可能であること,(2) 実測運動時間と最適予測運動時間の平均誤差を30.5 ms以下にできること,(3) 提案モデルから導出された最適手先軌道は,運動時間関数に関係なく実測軌道と良く一致することが示される.以上の結果は,本提案モデルがヒト腕運動制御機構のより汎用的な数理モデルになり得ること,及び,ヒト腕到達運動の運動時間が時間以外の情報により制御されている可能性を示唆する. |
| (英) |
We have already formulated a human three-joint arm’s optimal control model characterized by its freezing-like mechanism in its hand joint, and have clarified its effectiveness in reproducing human reaching movement trajectories. However, this model cannot optimize the movement time of reaching movements. This research formulates a human three-joint arm’s optimal control model optimizing movement times as well as movement trajectories, and examines its effectiveness. Actually, the proposed model is realized by incorporating a movement-time evaluation term (product of a movement-time function and a weight) into the criterion function of the previous model. Consequently, the following results are obtained: (1) the proposed model can optimize its criterion function with regard to both movement trajectories and movement times of reaching movements; (2) the maximum error between the measured and predicted average movement-times is 30.5 ms for the movement-time function of tf; (3) the model’s predicted movement trajectories agree well with the measured ones regardless of the movement-time functions. These results suggest that the proposed model can be a more effective and plausible model of the human three-joint arm’s control mechanism, and that the movement time of human reaching movements can be adjusted by information except for time such as weight values or joint torques. |
| キーワード |
(和) |
到達運動 / 最適制御 / 3関節モデル / 運動時間最適化 / 手先軌道最適化 / 運動時間関数 / / |
| (英) |
Reaching movement / Optimal control / Three-joint arm / Movement-time optimization / Movement trajectory optimization / Movement-time function / / |
| 文献情報 |
信学技報, vol. 114, no. 514, MBE2014-138, pp. 123-128, 2015年3月. |
| 資料番号 |
MBE2014-138 |
| 発行日 |
2015-03-09 (MBE, NC) |
| ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
| PDFダウンロード |
MBE2014-138 NC2014-89 |
| 研究会情報 |
| 研究会 |
NC MBE |
| 開催期間 |
2015-03-16 - 2015-03-17 |
| 開催地(和) |
玉川大学 |
| 開催地(英) |
Tamagawa University |
| テーマ(和) |
ME,一般 |
| テーマ(英) |
ME, etc |
| 講演論文情報の詳細 |
| 申込み研究会 |
MBE |
| 会議コード |
2015-03-NC-MBE |
| 本文の言語 |
日本語 |
| タイトル(和) |
ヒト腕到達運動の運動時間最適制御モデルの定式化 |
| サブタイトル(和) |
|
| タイトル(英) |
Model for Optimizing Movement Time of Human Arm's Reaching Movements |
| サブタイトル(英) |
|
| キーワード(1)(和/英) |
到達運動 / Reaching movement |
| キーワード(2)(和/英) |
最適制御 / Optimal control |
| キーワード(3)(和/英) |
3関節モデル / Three-joint arm |
| キーワード(4)(和/英) |
運動時間最適化 / Movement-time optimization |
| キーワード(5)(和/英) |
手先軌道最適化 / Movement trajectory optimization |
| キーワード(6)(和/英) |
運動時間関数 / Movement-time function |
| キーワード(7)(和/英) |
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| キーワード(8)(和/英) |
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| 第1著者 氏名(和/英/ヨミ) |
関口 岳志 / Takeshi Sekiguchi / セキグチ タケシ |
| 第1著者 所属(和/英) |
群馬大学 (略称: 群馬大)
Gunma University (略称: Gunma Univ.) |
| 第2著者 氏名(和/英/ヨミ) |
松井 利一 / Toshikazu Matsui / マツイ トシカズ |
| 第2著者 所属(和/英) |
群馬大学 (略称: 群馬大)
Gunma University (略称: Gunma Univ.) |
| 第3著者 氏名(和/英/ヨミ) |
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| 講演者 |
第1著者 |
| 発表日時 |
2015-03-17 14:45:00 |
| 発表時間 |
25分 |
| 申込先研究会 |
MBE |
| 資料番号 |
MBE2014-138, NC2014-89 |
| 巻番号(vol) |
vol.114 |
| 号番号(no) |
no.514(MBE), no.515(NC) |
| ページ範囲 |
pp.123-128 |
| ページ数 |
6 |
| 発行日 |
2015-03-09 (MBE, NC) |
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