身体の角速度計測による複合制御の可能性

摘要

The movement of human arm and hand is controlled by several factors, such as muscles and the senses of velocity, acceleration, angular velocity or resistance. A prosthetic hand uses EMG signals to determine which pattern of movement the user wants, but this control achieves only a few patterns of movement. Additionally, there are few reports researching prosthetic hand controlled by not only EMG signals, but also other factors. Then, we are trying to develop multi-input control of prosthetic hand using angular velocity to increase movement patterns. We use angular velocity because arm movement consists of many rotary motions. We measured angular velocity of hand and forearm by gyroscopes, and EMG signals of palmar and dorsal flexion simultaneously, and considered the correlations of these factors.%ヒトの腕は筋肉による作動と筋紡錘・腱紡錘等の動きや抵抗の検知によるフィードバックによって複合的に制御されている。筋電義手では表面筋電位とパターン認識を組み合わせた動作制御が主流であるが、さらにヒトの運動にかかわる他の物理的情報を加えることができれば、その制御を補完するものとして有用と考えられる。人体の動きの方法として、位置、速度・加速度・角速度が比較的計測しやすいものであるが、人体には構造上回転運動が多いことから、本研究では角速度の情報に着目した。角速度センサを用い、前腕・手を例として身体の一連の動作における角速度の変化や相関を調べた。筋電義手で最も多い前腕義手の制御に対応することを目指し、掌屈・背屈運動時の前腕と手の角速度変化を計測し、前腕と手の運動の関連について検討したので報告する。