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実験では,被 験者にフォースプ レー ト上で仮想 販売機(ア ングルで作成)か ら紙コップを取 り出 す動作を行わせる(図1).動 作を3台 のカメラで 撮影 し,映 像データより運動変位を算出する.ま た,フ ォースプレー トで床反力を計測する.そ れ らのデータを用いて関節 トルク,パ ワーを推定す る. 人の身体運動の中でも今回の動作は,矢 状面の 2次 元運動 と見なせると仮定し,人 の身体を剛体 リンクモデルによりモデル化す る.こ のモデルに 基づく運動方程式2)に 計測 した運動変位,床 反力 等を代入することにより各関節の トル クを推定 する. 前述 した過去に腰椎捻挫になった人が購入し た飲料物は温度の高いコーヒー(約70°C)で あ り, 紙コップになみなみを注がれていた.こ の種の販 売機の高さは軒並み60cm前 後である.こ の条件 (温度の高さ,溢 しやすいとい う特性,取 り出し 口の低さ)が腰部に強い負荷を与えた と考え,取 り出し口の高さ,内 容物の温度,紙 コップの大き さを変化させながら実験を行い,扉 を開け,紙 コ ップを掴み,持 ち上げた瞬間か ら紙コップを胸の 前まで運び静止するまでを解析対象 とした. 図1 仮想販売機か ら紙コップを取 り出す動作

Biomechanical motion analysis of reaching a paper cup from a drink vending machine