生理学実験技術データベース
Experimental Techniques for Physiological Sciences
G3-31
Last update: 2012-10-03
マッスルセンサー®による筋電位実習教材
Experience teaching materials for a science lesson "MusclesSensor"
| 名称 |
理科第２分野用 医学生理学授業用体験型実験教材 「マッスルセンサー®による筋電位実習教材」 |
|---|---|
| 用途 | この教材は、簡易筋電位計測装置（マッスルセンサー®）を利用して構築された医学生理学用理科教材です。マッスルセンサー®により筋肉の動きをデジタル化し、その出力を電球の点滅やモーターの動作に置き換えることで可視化します。この教材は、小学校から高校の生徒が、体験的な授業形態として医学生理学を学ぶための教材を提供する目的で開発されたものです。 |
| 特徴 | 利用に際しては専門的な医学生理学の知識を必要とすることなく、筋肉の動きを容易にトレースすることができ、体験的なツールとして理科の授業プログラムに取り込むことが可能です。例として １）豆電球の点滅のような簡易的な動作 ２）複数台のマッスルセンサー®を使用した多軸ロボットアームの動作コントロール ３）インターフェイスとしてセンサーボードを介することでプログラム言語”スクラッチ”を利用して画面上のキャラクターを制御したり、レゴブロックのモータを制御する など、いろいろな授業形態に沿って内容を構築することが可能です。また、マッスルセンサー®は動作電源としては単４乾電池３本のみで動作するため、感電などの危険性はなく、ＰＣとの接続による出力もフォトカプラによって電気的にアイソレートされているため安全性は極めて高いため、小学校低学年でも特別なトレーニングなしで容易に使用できます。 |
| 動作原理 | 筋肉の弛緩による電位変化を差動増幅により増幅し、一定の閾値をもってデジタル化した信号（±３ＶのＯＮ，ＯＦＦ）に置き換えることで筋肉の動きを可視化します。出力には豆電球の様な簡単なものから、ロボットアームまでの利用が可能です。また、プログラム言語”スクラッチ”と入力I/Fであるセンサーボードを介することで、画面上のキャラクターを動かすことや、レゴブロックのモーター回転を制御することもできます。マッスルセンサー®の詳細は添付の動作原理を参照してください。 |
| 使用法 | マッスルセンサー®は、目的の筋肉上に電極を３点貼り付けて増幅度の微調整をおこなうだけで使用できます。出力環境の構築などは使用マニュアルをご参照ください。 |
|
使用上 の制限 |
このプログラムに使用されているマッスルセンサー®は、日本科学未来館実験教室での使用に合わせて、生理学研究所と日本科学未来館の共同により開発されたものです。利用にあたっては、「未来館実験教室覚書」の利用規定によりますので、生理学研究所広報展開推進室までご確認ください。なお、この利用制限は、日本科学未来館実験教室の仕様で製作されたマッスルセンサー®を使用した授業プログラムの利用にかかるものであり、理科教材販売会社より販売されております市販のマッスルセンサー®については適用されません。 |
| ダウンロード | システム構成図、マッスルセンサー動作原理、利用マニュアル |
| 提供形態 | 日本科学未来館との覚書により、マッスルセンサー®の回路図は非公開とし、完成品としての提供となります。ただし、技術協力などのサポートは対応可能ですので生理学研究所広報展開推進室までご連絡ください。 |
|
２０１２年度 利用実績 |
|
|
メディア 報道実績 |
|
| 謝辞 | センサーボード制御については、津田塾大学非常勤講師 阿部和広先生、ちっちゃいものくらぶ 新村とも氏の技術協力をいただきました。 |
| クレジット |
|