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Engineering lab.
Scale Modelセクションについて（骨の大きさと重さの調整）
Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 10
Scaling Tool
Preserve～ ：Scaling前後で骨の重さの比を保持
Marker data～ ：作成した.trcファイル（静止状態推奨）
Average～ ：.trcのどの時間の平均データを使うか
? Scaling前
? Scaling後（Preserve~ ONの時） ? Scaling後（Preserve~ OFFの時）
例：組み込みのモデル を，体重100 [kg]の被験者にScaling
距骨重量 / 踵骨重量 0.08
体重 72.6 [kg]
距骨重量 / 踵骨重量 0.08
体重 100 [kg]
距骨重量 / 踵骨重量 0.0679
体重 125.22 [kg]](https://image.slidesharecdn.com/opensimscaling20160118-160502071046/85/OpenSim-scaling-10-320.jpg)
OpenSim の 使い方 （scaling編）
- 1. OpenSimの使い方 Scaling Tool 編 2016/5/2 Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 広島大学工学研究科 生体システム論研究室 栗田グループ
- 2. Biological Systems Engineering lab. ? 本スライドの内容は，広島大学工学研究科生体システム 論研究室栗田雄一准教授グループが，平成２８年度研究 室内チュートリアルで利用している資料の一部をまとめ たものです． ? 本スライドの内容には，間違いが含まれている可能性が ありますが，当方は修正の責任を負いません．本スライ ドは，あくまで参考としての利用にとどめ，最終的には ご自身で対応ください． ? そのほか，スライド内容を閲覧，実行したことにより生 じたいかなる損害についても，当方は責任は負いません． また，スライド内容に対する質問にも回答できかねます ことをご了承ください． ? 以上についてご承諾いただける方のみ，ご利用ください． Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 2 注意事項
- 3. Biological Systems Engineering lab. Scaling Tool 概要 Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 3 Scaling Tool モーションキャプチャで.trcファイルを作ると その中にはマーカーの位置が保存される． これらのマーカー位置から， 「体格を考慮した.osimファイルを作る」 ＝「筋骨格モデルの体格を被験者に合わせる」のが Scaling Toolである． 一方.osimファイルにもマーカーの位置が保存されている．
- 4. Biological Systems Engineering lab. Scaling Tool 概要 Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 4 Scaling Tool これら3つの機能を備えている． 体格を考慮 A) 骨の大きさ?重さの調整 B) 姿勢の計算（Inverse Kinematics） C) .osimファイル側のマーカー位置の調整
- 5. Biological Systems Engineering lab. Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 5 Scaling Tool 「File」 → 「Preview Experimental data」 →「subject01_static.trc」をOpen この被験者の体格に合わせていきます．
- 6. Biological Systems Engineering lab. Scaling Tool 起動 Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 6 Scaling Tool ① 「subject01_simbody.osim」を開く ② 「Tools」→「Scale Model…」と選択すれば Scale Toolウィンドウが開く
- 7. Biological Systems Engineering lab. Subject Dataセクションについて（被験者のデータ） Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 7 Scaling Tool Model name ：作成する.osimファイルの名前 Mass ：作成する.osimファイルの体重 ＝（既知ならば）被験者の体重 Add markers from file ：.osimファイルに マーカーを追加するかどうか．
- 8. Biological Systems Engineering lab. Scale Modelセクションについて（骨の大きさと重さの調整） Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 8 Scaling Tool Preserve～ ：Scaling前後で骨の重さの比を保持 Marker data～ ：作成した.trcファイル（静止状態推奨） Average～ ：.trcのどの時間の平均データを使うか
- 9. Biological Systems Engineering lab. Scale Modelセクションについて（骨の大きさと重さの調整） Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 9 Scaling Tool Preserve～ ：Scaling前後で骨の重さの比を保持 Marker data～ ：作成した.trcファイル（静止状態推奨） Average～ ：.trcのどの時間の平均データを使うか Preserve~ ON 組み込みのモデルの骨の重量比を維持し， 総和が被験者の体重と等しくなるように調整する． Preserve~ OFF 骨の大きさの拡大倍率から予想される質量にする． 総和は被験者の体重と等しくならないことが多い． 被験者の体重が分かるときは, ONの方が無難か．
- 10. Biological Systems Engineering lab. Scale Modelセクションについて（骨の大きさと重さの調整） Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 10 Scaling Tool Preserve～ ：Scaling前後で骨の重さの比を保持 Marker data～ ：作成した.trcファイル（静止状態推奨） Average～ ：.trcのどの時間の平均データを使うか ? Scaling前 ? Scaling後（Preserve~ ONの時） ? Scaling後（Preserve~ OFFの時） 例：組み込みのモデル を，体重100 [kg]の被験者にScaling 距骨重量 / 踵骨重量 0.08 体重 72.6 [kg] 距骨重量 / 踵骨重量 0.08 体重 100 [kg] 距骨重量 / 踵骨重量 0.0679 体重 125.22 [kg]
- 11. Biological Systems Engineering lab. Scale Modelセクションについて（骨の大きさと重さの調整） Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 11 Scaling Tool Preserve～ ：Scaling前後で骨の重さの比を保持 Marker data～ ：作成した.trcファイル（静止状態推奨） Average～ ：.trcのどの時間の平均データを使うか マーカーを貼る位置が統一されていれば， マーカーの位置から体格差を判定できる（Marker data~）． 身体測定のようなものなので，被験者が動いていない方が望ま しいが，ある程度動いてしまうのは仕方ない．そこで平均 (Average~)を使う．
- 12. Biological Systems Engineering lab. Adjust Model Markers セクションについて Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 12 Scaling Tool Marker data～ ：.trc（上で設定したものと同じ） Average～ ：.trcのどの時間の平均データを使うか （上で設定したものと同じ） Coordinate～ ：基本的に不要． Preview～ ：基本的に不要．
- 13. Biological Systems Engineering lab. Adjust Model Markers セクションについて Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 13 Scaling Tool Marker data～ ：.trc（上で設定したものと同じ） Average～ ：.trcのどの時間の平均データを使うか （上で設定したものと同じ） Coordinate～ ：基本的に不要． Preview～ ：基本的に不要． 体格や姿勢を変化させれば， 当然.osimにおけるマーカーの位置も変化する． もし姿勢が既知ならCoordinate～で入力してもいい． 姿勢だけ先に知りたいならPreview～してもいい．
- 14. Biological Systems Engineering lab. Settingタブ 設定例 Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 14 Scaling Tool Scale Model,Adjust Model Markers 両セクションで .trcファイルとしてsubject01_static.trcを選択． Averageは0～4.983のまま． Scale Model セクションで Preserve mass distributionはチェックを入れない
- 15. Biological Systems Engineering lab. Scale Factorsタブについて（どの骨をどれだけ拡大するか） Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 15 Scaling Tool Use measurement：測定値から拡大倍率を決定する Use manual scales：拡大倍率を手入力する Uniform ：XYZ全方向に同一倍率で拡大する
- 16. Biological Systems Engineering lab. Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 16 Scaling Tool マーカー対を指定すれば，「Use measurement」から その距離に合わせて骨の拡大/縮小が行える． Uniformにチェックを付けなければ， 「X方向にのみ拡大する」といったことも可能． Scale Factorsタブについて（どの骨をどれだけ拡大するか） Use measurement：測定値から拡大倍率を決定する Use manual scales：拡大倍率を手入力する Uniform ：XYZ全方向に同一倍率で拡大する
- 17. Biological Systems Engineering lab. 例： Pelvisをマーカー距離に合わせX軸方向にのみ拡大する Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 17 Scaling Tool ① Body Nameの二段目「pelvis」をクリック ② Edit Measurement Setをクリック ③ 出現したMeasurement Setウィンドウに マーカー対の名前（ここでは例として「pelvis」）を入力 ④ 右側の「+」をクリック．Marker Pairs として 「R.ASIS」と「L.ASIS」を選択 ⑤ 「OK」をクリック．マーカー対「pelvis」が保存された． ⑥ 「Uniform」のチェックを外す ⑦ 上に3つ並ぶ「Unassigned」のうち，最も左（X軸）の物 をクリックしてマーカー対名「pelvis」を選択
- 18. Biological Systems Engineering lab. Scale Factorsタブ設定例 Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 18 Scaling Tool
- 19. Biological Systems Engineering lab. Scale Factorsタブ設定例 Copyright? 2015 Biological Systems Engineering lab. All Rights Reserved. 19 Scaling Tool ⑧ Runをクリックして実行．Subject01-scaledが出現する． ⑨ Subject01-scaled の pelvisを選択． ⑩ Subject01-scaled の pelvisと比較して Massやinertiaが変化していれば成功． （Preserve Mass Distributionを選択した場合は， 他の骨の大きさ/重さを変化させていないので Massは不変．） 実際には全ての骨?全ての方向に対しこの作業を行うべき．
Editor's Notes
- #10: talus_r と calcn_r の質量比 = 0.08 体重：72.6 [kg]