【研究分野】スポーツ科学

【研究領域課題番号】24650382 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

運動スキル / リズム / 自己組織化 / 自己生成情報 / 運動制御

【研究成果の概要】

本研究では、スポーツ・ダンス・音楽演奏という具体的なフィールドにおける知覚－運動の相互作用に着目し、身体運動の組織化を促すエナクティブ（enactive）な環境を同定することを試みた。その結果、野球のバッティング動作、鍵盤楽器の演奏動作、およびリズミカルなダンス動作に関して、初心者の運動を制約している要因が明らかになり、さらにダンス動作に関しては、自己生成した知覚/運動情報がエナクティブな情報として運動の安定化に作用しうることが示された。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】計測・制御工学

【研究領域課題番号】06452253 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

運動制御 / 自己組織化 / 機能形成 / 冗長自由度 / 生体システム / 運動インピーダンス / ロボティクス / 内部モデル

【研究成果の概要】

身体の巧みな運動・行動は、筋骨格系・脊髄のインピーダンス可変機構、およびそれらを操る高度な内部制御機構に支えられている。そこでは、フィードバックを主体とするサーボ制御・適応制御の上位機構として、外部環境の特性やそれらとの相互作用を自己組織的に表現した内部モデル及びそれらに基づくフィードフォワード制御機構が中心的な役割を果たしている。本研究では、生体が長い期間を通じて獲得した精緻で柔軟な運動制御機能のメカニズムを、機能モジュールの自己組織化とそれに基づく機能形成に焦点を当て解析し、工学的に実現することを目的として、以下のような研究項目を設定した。1)機能モジュールの自己組織的形成、2)拘束運動時の上肢動作解析及び運動マップの形成、3)感覚-運動フュージョンによる運動・行動パターンの創発的生成、4)機能モジュールに基づく運動・行動の分散協調制御。
上記の項目に沿って研究を実施した結果、以下のような新たな手法や実験結果を得ることができ、当初の目的の多くを達成することができた。
1)タスクに適した感覚・運動マップの自己組織的形成法、2)視覚情報に基づく手の形状の階層的内部表現の獲得 3)姿勢維持中及び両手協調動作中の上肢インピーダンスの同定、4)非線形発振器の基づく四足歩行パターンの生成とエネルギー消費による歩行パターンの遷移法、5)人工ニューラルネット学習による逆運動学、逆動力学マップの生成、6)ダイナミックマニピュレーション運動スキームの提案、7)Passive Velocity Field Control(PVFC)による複数ロボットの分散協調制御法、8)繰り返し学習によるロボット・インピーダンスの自律的獲得法。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1994 - 1996

【配分額】7,200千円 (直接経費: 7,200千円)