外骨格は、人間の様々な作業活動を支援し、人の負荷能力や作業効率を向上させることができるウェアラブルな機械的補助装置で、インダストリー4.0時代のホットな研究テーマです。
外骨格ロボットの開発において、コーディネーション評価は製品化前の重要なプロセスである。 初期の外骨格製品のほとんどは、人間と機械のコーディネーションに何らかの問題を抱えており、外骨格製品のコーディネーションを最適化し、製品の使用感を向上させるためには、その評価方法が急務である。
しかし、現在の外骨格に関する人間と機械の研究は、快適性やアシスト効果に重点が置かれており、協調性に関する研究はあまり行われていない。 四川大学の研究者らは、新しい受動型上肢外骨格の3つの運動平面における基本的な協調性を評価するために、モーションキャプチャを用いた協調性評価法を提案しました。
新しいパッシブ型消防用上肢外骨格は、消防士が様々な高強度の消防作業を行う際の補助として使用されます。 消火活動の非定型性を考慮し、実験は冠状面、矢状面、水平面の基本動作に分解し、3つの基本作業をシミュレートしました。
12名の男性被験者を選び、受動的上肢外骨格を装着した/装着していない状態で、側臥位課題（冠状面）、頭上前臥位課題（矢状面）、水平胸部展開課題（水平面）を行わせた。 課題遂行中の被験者の客観的な動作データを収集するため、研究者は実験エリアに8台のNOKOV光学モーションキャプチャカメラを配置し、3.2m×2.5mの可動域をカバーすることに成功しました。
被験者の両側の肩，肘，手首，股関節に反射型マーカーポイント（Marker）を取り付け，両肘間の距離の変化，両側の手首，肩，股関節間の角度の変化，両側の肩，肘，手首関節での速度と加速度の変化をとらえた．被験者が貼り付けた8つの反射型マーカーポイントを図に示す。
客観的な動作データを取得した後、5段階のリッカート尺度で主観的評価データを収集し、2つの結果を比較することで主観と客観の一致を検証し、この受動上肢外骨格の協調性を評価し、協調性向上のための定量的な参考とした。
参考文献：[1] Zhou Pin Bing, Gan Jing, Wen Xin Yu, Qiao Jing Hua. 受動型上肢外骨格の基礎的協調性評価[J]. Mechanics,2022,49(04):74-80.
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