慣性・筋電センサを用いたペダリング動作における解析に関する研究

DOI
  • Hirose Kiyoshi
    Kurume Institute of Technology Doshisha University Reseach Center for Sports Sensing
  • Onodera Keisuke
    Graduate School of Doshisha University Biwakogakuin University Doshisha University Reseach Center for Sports Sensing
  • Uda Shunya
    Graduate School of Doshisha University Doshisha University Reseach Center for Sports Sensing
  • Nakano Hiroshi
    Graduate School of Doshisha University Doshisha University Reseach Center for Sports Sensing
  • Kajiwara Wako
    Graduate School of Doshisha University Doshisha University Reseach Center for Sports Sensing
  • Takeda Masaki
    Doshisha University Doshisha University Reseach Center for Sports Sensing

Abstract

<p>慣性センサが搭載された筋電センサ（ウェアラブルセンサシステム）を用いてペダリング動作に伴う筋電図解析方法について検討を行った。成人男性1名に対して，Monark社製自転車エルゴメータ（LC4）を用いて，最初の負荷を30 wattsとして，2分毎に30 watts増加させる漸増運動負荷テスト行わせた。筋電センサ取り付け部位は，外側広筋・腓腹筋・ヒラメ筋とした。 ペダリング回転では1回転の中で力発揮が大きくなる局面と小さくなる局面がある．したがって，筋電解析においては両局面を区分けして解析することが望ましい．そこで，慣性センサから得られる計測情報（角速度、加速度）に、共分散行列を動的加速度に合わせて変化させることによって安定的な姿勢情報の推定が期待できる拡張カルマンフィルタによるセンサ・フュージョンを適用した。さらに、角速度と角速度を微分することによって得られる角速度を合わせた解析を行うことによって、外側広筋の位置に取り付けたセンサの計測情報からペダリング動作における各運動局面を特定した。 さらに筋電センサから得られる筋電情報に姿勢・角速度・角加速度における運動の特徴を適用し、筋部位毎に各局面における筋電情報の抽出を行った。また。ペダリング負荷（仕事量）の増加に伴う筋電波形の変化に関しても解析を行い、漸増運動負荷時の各局面における筋電出力の変化，ならびに短時間フーリエ変換による周波数解析による各局面の筋電パターンの変化についての傾向を示した。</p>

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