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J-GLOBAL ID：201702251086339802   整理番号：17A1508879

力フィードバック制御と代用接触モデルを用いた歩行中の膝関節負荷の動的シミュレーション【Powered by NICT】

Dynamic simulation of knee-joint loading during gait using force-feedback control and surrogate contact modelling

著者 (2件)： Walter Jonathan P. (Department of Mechanical Engineering, University of Melbourne, VIC 3010, Australia) ,  Pandy Marcus G. (Department of Mechanical Engineering, University of Melbourne, VIC 3010, Australia)
資料名： Medical Engineering and Physics  (Medical Engineering and Physics)
巻： 48  ページ： 196-205  発行年： 2017年 
JST資料番号： W3332A  ISSN： 1350-4533  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究の目的は,関節接触と力制御の代替モデルと並行して膝の6自由度(6 DOF)モデルを用いたヒト歩行の多体,筋肉駆動,順動力学シミュレーションを行った。順動力学組み込んだシミュレーション位置,速度および接触力フィードバック制御(FFC)を計装膝関節インプラント患者二名による水平歩行と階段降段動作の多重試験で記録された全身運動捕捉データを追跡するために使用した。FFCの脛骨大腿骨接触力誤差は6自由度膝接触モデル(CMC6)を用いた標準計算筋肉制御アルゴリズム(CMC)から得られたものと比較した1自由度並進ヒンジ膝モデルを用いたCMCは(CMC1)1自由度並進ヒンジ膝モデル(SO)と静的最適化。FFCとCMC6によって予測された脛骨大腿関節荷重は,水平歩行に匹敵したが,FFCが階段降下のためのより正確な結果を生成した。SOは,水平歩行のための関節接触荷重の合理的な予測が得られたが,モデルと実験の間の有意差は,階段下降で観察された。CMC1は,両タスクのための脛骨大腿骨接触荷重の最も正確な予測を生成した。著者らの知見は,膝関節負荷の信頼できる推定は歩行の順動力学シミュレーションにおける関節接触の多自由度モデルを用いた位置,速度および力フィードバック制御を組み込むことによって得られる可能性があることを示唆した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： *膝関節 ,  並進 ,  脛骨 ,  *フィードバック制御 ,  ヒンジ ,  力制御 ,  大腿骨 ,  *歩行 ,  最適化 ,  自由度 ,  計算機シミュレーション
準シソーラス用語： 接触荷重 ,  制御アルゴリズム ,  接触力 ,  動力学シミュレーション ,  *動的シミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 膝モデル ,  筋骨格シミュレーション ,  順動力学 ,  CMC ,  静的最適化

分類 (2件)： 筋骨格系・皮膚モデル  (EL02040R) ,  生体計測  (EL03020C)

タイトルに関連する用語 (6件)： 力フィードバック ,  代用 ,  モデル ,  歩行 ,  膝関節 ,  動的シミュレーション