ヒト移動の神経筋モデルは,随意運動を伴う脊髄反射回路を結合する【JST・京大機械翻訳】

Ramadan, R.; Geyer, H.; Jeka, J. J.; Schoener, G.; Reimann, H.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202211087483911 整理番号：21P0267722

ヒト移動の神経筋モデルは,随意運動を伴う脊髄反射回路を結合する【JST・京大機械翻訳】

A Neuromuscular Model of Human Locomotion Combines Spinal Reflex Circuits with Voluntary Movements

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発行年： 2022年04月06日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月06日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

人間の歩行の既存のモデルは,運動を生成するために低レベル反射または神経振動子を使用する。定常状態歩行の安定的,律動的運動パターンを生成するのに適しているが,これらのモデルは運動パターンを変える能力がなく,自発的運動の特徴のある特定の目標指向の方法で新しい運動を自発的に生成する。ここでは,このギャップを橋渡し,ロバスト移動に必要な安定,律動運動パターンの生成による目標指向運動を実行する能力を組み合わせる,人間移動の神経筋モデルを提示する。モデルは,スイング脚関節運動学のタスクレベルに関するスイング脚の自発的運動のための目標を表す。目標構成に向けた円滑な動き計画をタスクレベルで作り,内部モデルを用いて計画された動きを実行する下行運動コマンドに変換した。運動目標と計画は,感覚フィードバックとタスク制約に基づいてリアルタイムで更新される。脊髄レベルで,スイング相中の下行コマンドは,各筋肉に対する一般的なストレッチ反射と統合される。スタンス脚制御は専用の脊髄反射経路のみに依存する。脊髄反射は,8つの内部関節と6つの自由体自由度を有する生体力学モデルを作動させるHill型筋を刺激する。モデルは,自発的で,目標指向の到達運動をスイング脚で生成することができ,複数の運動を律動的シーケンスで結合できる。歩行中に,スイング脚は,直立バランスを維持するための感覚フィードバックに基づいて実時間で更新される目標に目標指向様式で移動し,一方,立脚は,各脚のスイングと姿勢制御の間の低レベル反射と行動組織スイッチングによって安定化される。反射に基づく立脚と自発的な,スイング脚の目標指向制御のこの組合せにより,モデルコントローラは,振動脚運動が,障害物の上または周りでリアルタイムで柔軟に更新できる,律動的で安定な歩行パターンを生成する。【JST・京大機械翻訳】

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, , , , , , 【Automatic Indexing@JST】

ロボットの運動・制御

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