人体特性文献データベース
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ENGLISH人体寸法文献関節受動抵抗文献慣性特性文献

はじめに

産業技術総合研究所 デジタルヒューマン工学研究センター(現 産業技術総合研究所 人間情報研究部門 デジタルヒューマン研究グループ)は、できうる限りの科学的知見に立脚し、自律的に運動でき、負担を自分で申告できる次世代のデジタルヒューマンモデル「Dhaiba」の研究開発を進めています。

「Dhaiba」を開発していくには、まず、なにより人体の機械的特性を明らかにする必要があります。

人体機械的特性とは、人体の外形を表す寸法、人体を剛体節が繋がったモデルと見なしたときの剛体節ごとの質量や重心位置、慣性モーメントなどの慣性特性、その剛体節をつなぐ関節部分の受動抵抗特性などを示します。また、人体をより精密な筋骨格系モデルとして記述する場合には、その筋骨格構造特性や筋の粘弾性特性、また、骨や軟部組織の材料特性なども必要になります。

これらの人体機械的特性については、すでにさまざまな研究者によって数多くの貴重な研究がなされ、文献等によってデータが公開されています。専門の研究者はこれらを苦もなく見つけ出し、活用されていることと思いますが、一方で、なかなか文献に辿り着けない異分野研究者もおられます。また、実際に現在データを活用しておられる専門の研究者の方でも、自分が使っているデータ以外にどのようなデータがあり、それらがどのように異なっているのかなど、俯瞰的に比較された方は少ないのではないでしょうか。

そこで、われわれはデジタルヒューマン技術評議会内の研究会活動の一部として、人体機械的特性に関する既出文献等をとりまとめ、見やすいかたちに整理して、WEBで公開することとしました。今回は、人体寸法特性、関節特性、慣性特性について整理しました。(2004年)

このデータベースについて

このデータベースは、以下の特徴を持っています。
  1. データが記載されている文献のポインタ情報を持っています。
  2. 共通の項目でデータ(文献)の内容を整理してあります。
  3. 特に、定義がデータ(文献)ことに異なるようなものについては、あえて文献記載の図を統一的なオリジナルの図に書き直し、データ(文献)間の比較が容易にできるようにしてあります。
  4. 生データは転載してありません。それらについてはオリジナルの文献を参照ください。ただし、数式などでモデル化されている場合については、数式を転載いたしました。

◆人体寸法文献

以下の情報は、人体寸法データを探すためのポインタ集です。実際のデータは、各文献またはWebページをご覧下さい。

※項目名称が同じでも定義が異なるもの、名称が違っても定義が同じものがあります。正確な定義は原資料をご覧下さい。

解説

文献一覧

◆関節受動抵抗文献

解説

文献一覧

肩 -shoulder

肘 - elbow

手首 - wrist

示指MP関節 - finger

股関節 - hip joint

膝 - knee

足関節 - ankle

◆身体慣性特性文献

文献一覧

C.E.Clauser 1969
Weight,volume, and center of mass of segments of the human body
AMRL technical report TR-69-70(1969)

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
M/COG/V死体1324-78不明白色人種不明死体切断法

R.F.Chandler 1975
Investigation of inertia properties of the human body
AMRL-TR-74-137 (1975)

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
D/V/COG/M/I死体645-65不明白色人種不明死体切断法

J.T. McConville 1980
Anthropometric Relationships of body and body segment moments of inertia
AFAMRL-TR-80-119

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
V/COV/I/PAI(慣性主軸)被験者3127.45±5.64不明不明アメリカ写真撮影法×

J.W.Young 1983
Anthropometric and mass distribution characteristics of the adult female
FAA-AM-83-16

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
V/COV/I/PAI(慣性主軸)被験者4621-45不明Cアメリカ写真撮影法×

V.Zatsiorsky 1983
The Mass and Inertia Characteristics of the Main Segments of the Human Body
Biomechanics V-IIIB(1983)1152-1159

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
M/COG/I被験者10045-65不明白色人種ロシアγ線照射×

阿江、湯、横井 1992
日本人アスリートの身体部分慣性特性の推定
バイオメカニズム11(1992)23-33

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
M/COG/I被験者男215/女80男女男18-23/女18-24不明日本人日本写真撮影法×

横井、渋川、阿江 1986
日本人幼少年の身体部分係数
体育学研究 31(1986)53-66

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
M/COG/I被験者男132/女123男女男女3-15不明日本人日本写真撮影法×

岡田、阿江、藤井、森丘 1996
日本人高齢者の身体部分慣性特性
バイオメカニズム13(1996)125-139

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
M/COG/I被験者男90/女89男女男62-86/女61-83不明日本人日本写真撮影法×

D.J.Pearsall,J.G.Reid 1994
Inertial Properties of the Human Trunk of Males Determined from Magnetic Resonunce Imaging
Annuals of Biomedical engineering Vol.22 (1994) 692-706

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
D/COG/M/I被験者2640.5±14.4不明白色人種カナダMRI×

C.K.Cheng 2000
Segment inertial properties of Chinese adults determined from magnetic resonunce imaging
Clinical biomechanics 15(2000)559-566

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
M/COG/I被験者826±4不明台湾人台湾MRI×

R.K.Jensen 1978
Estimation of the biomechanical properties of three body types using a photogrammetric method
J.Biomechanics, Vol.11,349-358 (1978)

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
COG/M/I被験者310/1 8/8 11/1不明白色人種不明写真撮影法

R.K.Jensen 1986
Body segment mass, radius and radius of gyration proportions of children
J.Biomechanics, Vol.19,359-368 (1986)

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
COG/M/I被験者124-15不明白色人種不明写真撮影法×

R.K.Jensen 1989
Changes in segment inertia proportions between 4 and 20 years
J.Biomechanics, Vol.22,529-536 (1989)

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
M/COG/I被験者124-20不明白色人種不明写真撮影法×

R.K.Jensen,P.Fletcher 1994
Distribution of mass to the segments of elderly males and females
J.Biomechanics, Vol.27,89-96 (1994)

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
M被験者男7/女12男女63-75不明白色人種不明写真撮影法×

W.T.Dempster 1955
Space requirements of the seated operator
WADC Technical report TR-55-159(1955)

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
A/M/COG/V/I/D死体852-83不明白色人種不明死体切断法

S.J.Park 1999
Anthropometric and Biomechanical Characteristics on Body Segments of Koreans
Applied human science 18(3),91-99,(1999)

アイテム状態サンプル数性別年齢測定年人種測定場所方法生データ
M/COG/V/D被験者男65/女69男女7-49不明韓国人不明水置換法×