RMPモデルを用いた人間の物持ち上げ動作の解析

摘要

An inverted pendulum model has been used for stability analyses of human body motion such as walk ing. In a simple inverted pendulum model, however, it is difficult to represent centroidal angular momentum which influences physical maintaining balance . RMP (Reaction Mass Pendulum) model consisting of. a leg and a body has been recently proposed to present a humanoid dynamics model including centroidal angular momentum. In this study, we analyze the dynamics of human lifting motion using RMP model. Subjects were asked to squat and stand up lifting an object. In the experiments, their motions were measured using a 3D position measurement system and a force plate changing the object mass . The experimental results suggest that the human utilizes centroidal angular momentum during lifting the thing.%歩行などの身体動作における安定性の解析に倒立振子モデルがよく用いられている．しかし，単純な倒立振子モデルでは身体のバランスと密接に関係する重心まわりの角運動量を表現できない．近年，重心まわりの角運動量を考慮したヒューマノイドの力学モデルとして，脚と胴体から構成されるRMP（Reaction Mass Pendulum）モデルが提案された.本研究では，RMPモデルを用いて人間の物持ち上げ動作の力学的解析を行った．3次元位置計測装置と床反力計を用いて，被験者がしゃがんでいる状態から物を持って立ち上がる動作と，また物の重さを変化させたとき，物を持たないで立ち上がる動作をそれぞれ計測した．実験データを解析した結見人間は物を持ち上げるときに重心まわりの角運動量を利用していることが示唆された．