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J-GLOBAL ID：201702261559927350   整理番号：17A0232630

慣性モーションキャプチャーのみを用いた歩行の間の床反力およびモーメントの推定

Estimation of Ground Reaction Forces and Moments During Gait Using Only Inertial Motion Capture

著者 (7件)： KARATSIDIS Angelos (Xsens Technol. B.V., Enschede, NLD) ,  KARATSIDIS Angelos (Univ. Twente, Enschede, NLD) ,  BELLUSCI Giovanni (Xsens Technol. B.V., Enschede, NLD) ,  SCHEPERS H. Martin (Xsens Technol. B.V., Enschede, NLD) ,  DE ZEE Mark (Aalborg Univ., Aalborg, DNK) ,  ANDERSEN Michael S. (Aalborg Univ., Aalborg, DNK) ,  VELTINK Peter H. (Univ. Twente, Enschede, NLD)
資料名： Sensors (Web)  (Sensors (Web))
巻： 17  号： 1  ページ： WEB ONLY  発行年： 2017年01月 
JST資料番号： U7015A  ISSN： 1424-8220  CODEN： SENSC9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 床反力およびモーメント(GRF&M)は,関節動力学の推定のための生体力学分析において入力として用いられる重要な測定値であり,しばしば多くの筋骨格系疾患に関する情報の推論に用いられる。それらの評価は,従来法では日常生活でのモニタリングに適用できない研究室用装置を用いて達成される。本研究において筆者らは,完全携帯慣性モーションキャプチャー(IMC)のみに由来する運動学的情報を用いた歩行の間のGRF&Mを予測する手法を提唱する。運動方程式より,筆者らは全外力やモーメントを導き出す。次に筆者らは,円滑な移行の仮定に基づく分布アルゴリズムを用いて両脚支持の間の不確定性問題を解く。IMC予測と参照GRF&Mの間の一致を正常歩行速度に渡り,垂直(ρ=0.992,rRMSE=5.3%),前方(ρ=0.965,rRMSE=9.4%)および矢状断(ρ=0.933,rRMSE=12.4%)GRF&M成分に関し優秀として,側方(ρ=0.862,rRMSE=13.1%),前面(ρ=0.710,rRMSE=29.6%),および横断面(ρ=0.826,rRMSE=18.2%)GRF&Mに関し強いとして分類した。入力運動力学のフィルタリングに用いるカットオフ周波数の効果や,歩行イベント検出アルゴリズムに対する臨界速度に関し,感度分析を行った。本研究は歩行の間の3D GRF&Mの推定のため慣性モーションキャプチャーのみを初めて用い,光学的モーションキャプチャーに匹敵する精度を得た。本アプローチは歩行研究室外の歩行の間の動力学の推定を必要とする応用を可能にする。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *歩行 ,  推定 ,  *モーメント ,  アルゴリズム ,  *モーションキャプチャ
準シソーラス用語： *床反力推定 ,  *慣性モーションキャプチャー ,  *推定法

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

タイトルに関連する用語 (6件)： 慣性 ,  モーションキャプチャー ,  歩行 ,  床反力 ,  モーメント ,  推定