用語集 · バイオメカニクス

可動域

別名:Range of motion、ROM、関節可動域、関節の限界、joint limits、関節の範囲、joint range

関節がどこまで動けるかを、動く範囲の端から端までの角度で表したものです。

どの関節にも、骨、靱帯、筋肉に止められるまでに動ける範囲があります。シミュレーションでは、これが関節の限界になります。物理がその関節に越えさせない、固いストッパーです。

成人の典型的な範囲を、米国整形外科学会(AAOS、1965年)の一覧から示します。

関節と動き範囲
膝の屈曲0–135°
股関節の屈曲0–120°
肘の屈曲0–150°
肩の屈曲0–180°
足首の背屈 / 底屈20° / 50°

学習で限界が重要な理由

現実的な限界がなければ、方策(ポリシー)は役に立つならあり得ない姿勢を平気で使います。膝が逆に曲がったり、体幹が半分に折れたり。こうした姿勢は壊れて見えますし、人間にはできません。

限界は方策の補正とも影響し合います。大きな補正は関節をストッパーに押しつけることがあり、何かが引き戻すまでそこに留まります(行動クリッピングを参照)。このプロジェクトの survive モードで残差の範囲が「関節の範囲で制限されている」理由の1つがこれです。

実際の人には大きな個人差があります。ファイターは平均よりずっと股関節が柔らかいことが多く、それはハイキックにとって重要です。限界も、体のモデルが誰を表すのかを選ぶ場所の1つなのです。

このプロジェクトでは

筋肉の体の83個の関節は、AAOS の表の範囲を使っています。

モーターの代わりに筋肉ででは関節の限界が問題になりました。MyoSuite の脚の筋肉を使うと、方策は奥(後ろ)の脚を伸ばしきって股関節と膝の限界にもたれさせ、シミュレーションの骨が、どの筋肉も働かせずにその脚を支える状態にしました。限界から10°以内で休むことへの小さなコスト(デフォルトでは0なので、他の体には影響しません)で、奥の膝は伸びきった状態から33〜35°に変わりました。

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