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書籍詳細

ロボティクスシリーズ 17)

  運動のバイオメカニクス
- 運動メカニズムのハードウェアとソフトウェア -

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牧川方昭 立命館大教授 工博 著

吉田正樹 大阪電通大教授 博士(工学) 著

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発行年月日:2008/12/05 , 判 型: A5,  ページ数:206頁

ISBN:978-4-339-04528-4,  定 価:2,916円 (本体2,700円+税)

バイオメカニクスとは力学,機械工学的に生物を理解する学問である。本書は人間の運動に的を絞り,ジョイントの構造,アクチュエータとしての筋,基本回路としての神経細胞,脳による運動制御方法などをロボティクスの立場から説明。

【目次】

1. バイオメカニクスの立場と構成的解析手法
1.1 バイオメカニクス研究の歴史
1.2 バイオメカニクスの範囲
1.3 構成的解析手法
章末問題
1. バイオメカニクスの立場と構成的解析手法
1.1 バイオメカニクス研究の歴史
1.2 バイオメカニクスの範囲
1.3 構成的解析手法
章末問題

2. 人体運動器の構成と運動記述のための解剖学
2.1 人体の区分,位置・方向を表す用語
2.2 人体運動器の部品,構成
2.3 運動の表現方法
2.3.1 屈曲/伸展
2.3.2 外転/内転
2.3.3 外旋/内旋
2.3.4 そのほかの運動
章末問題

3. 股関節を例とした静力学
3.1 片脚起立時の股関節における力の釣合い
3.2 股関節力を減らす二つの工夫
3.3 骨   
章末問題

4. 膝関節を例としたヒトの関節の構成
4.1 骨と骨の結合
4.1.1 線維性連結
4.1.2 軟骨性結合
4.1.3 滑膜性連結
4.2 関節の構成原理
4.3 生体の軟組織
4.4 不安定な関節
4.5 動きの小さな関節
章末問題

5. 人体運動の推定方法
5.1 剛体の動力学
5.2 歩行の運動方程式
5.3 バイオメカニクスにおける運動方程式の利用
5.4 下腿骨内の応力分布の推定
5.5 歩行
章末問題

6. 生体アクチュエータとしての筋
6.1 筋と機械アクチュエータの比較
6.2 筋の構造と分類
6.2.1 筋の構造
6.2.2 筋の分類
6.3 筋の収縮
6.3.1 筋収縮の機序
6.3.2 筋収縮の分類
6.3.3 筋の力学モデル
6.4 筋収縮の特性
6.4.1 張力? 長さ関係
6.4.2 張力? 速度関係
6.4.3 筋収縮の神経機構
6.5 筋収縮システム
章末問題

7. 生体コンピュータの基本回路としてのニューロン
7.1 ニューロンの構造
7.2 ニューロン発火のメカニズム
7.3 機能的電気刺激
7.4 ニューロン発火の等価電子回路モデル
7.5 BVP モデル
7.6 軸索上の活動電位の伝搬
章末問題

8. ニューラルネットワーク
8.1 シナプス
8.2 基本的なニューロン回路
8.3 シナプスの可塑性
8.4 ニューロコンピューティング
章末問題

9. 運動コントロールのソフトウェア
9.1 脳・神経系
9.2 中枢神経系
9.2.1 大脳
9.2.2 間脳
9.2.3 脳幹
9.2.4 小脳
9.2.5 脊髄
9.3 末梢神経系
9.3.1 伸張反射
9.3.2 自原反射
9.3.3 屈曲反射
9.4 種々の神経伝導路
9.4.1 下降性伝導路
9.4.2 上行性伝導路
9.5 運動における小脳の役割
9.6 中枢プログラム
章末問題

おわりに
付録
A.1 非線形微分方程式の定常解の安定性
A.2 リミットサイクル
A.3 側抑制回路

引用・参考文献
章末問題解答
索引

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