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今後の展望

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第 6 章 まとめ,今後の展望

6.2 今後の展望

樹上生活を行うニホンザルにとって,運動性能の高さは非常に重要な要素の1 つである.本モデルは移動仕事率の最小化を主とした目的関数となっており,運 動範囲の広さに関する目的関数は設計されていない.よって,目的関数に運動性 能を追加し,ニホンザルの歩行を今後評価する必要がある.本研究では運動性能 を脚の可動範囲と定義した.目的関数を追加する上で可動範囲のほかに運動の 滑らかさなどといった項目を検討する必要があると考える.例として,体感の側 屈の運動を挙げる.本モデルは運動解析における計算コストの低減のため,体幹 の動きを拘束している.歩行運動において体幹の運動は重要であり,特に側屈の 運動は重要であると考えられている.モデルの運動拘束を行っているモーメン トに発生を抑えるゲインを与え,平地歩行における体幹の各運動と移動仕事率 の関係を調べた.結果をFig. 6-1に示す.ゲインの値が小さいほど,対象の関節 の動きは大きくなる.骨盤側屈,腰椎屈伸,胸椎屈伸の運動の大きさに関係なく,

移動仕事率はほぼ一定の値を示していた.胸椎側屈は拘束弱め,動きが大きいほ ど消費エネルギーは増加した.しかし,体幹側屈の運動は消費エネルギーの増大 に繋がるのにも関わらず,成体のニホンザルの歩行では体幹の側屈の運動が行 われている.この体幹の側屈は運動性能,安定性の重要な要素であると考えられ る.今後,側屈の運動を運動性能,安定性と捉えた目的関数を構築し,歩行の最 適化を行う必要がある.

Fig. 6-1 体幹運動と移動仕事率の関係

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本研究では傾斜の歩行評価は勾配 5[deg]のみとなっている.勾配角度と歩行 に関する力学量の関係を調査する必要がある.最終的な目標を勾配 180[deg]と することで歩行運動だけでなく木登りといった運動自由度の高い運動の再現が できることを期待する.そのためには足先の運動作用点の変更といったモデル の再構築を行わなければならない.

下り坂において後方交差型歩行を行うニホンザルは関節可動域が減少してい る高齢のニホンザルもしくは重心位置が他のニホンザルよりも前方に存在する 身体特性のニホンザルであるという可能性を示唆した.実際に,これらのニホン ザルの身体特性を模擬した四足歩行シミュレーションモデルを構築し,その歩 行の評価を行い,本研究で示した可能性が正しいかの検討を行う必要がある.

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