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Development and evaluation of wheelchair-attachment type cycling unit for people with disabilities

Research Project

Project/Area Number 15K05919
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionAkita National College of Technology

Principal Investigator

Kobayashi Yoshikazu  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50331971)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2017: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords機能的電気刺激 / 車いす / 関節モーメント / リハビリテーション / 随意運動 / 下肢関節モーメント / ボトムブラケット高さ / トレーニング / 自転車 / ペダルセンサ / 力センサ / 3次元解析 / 3次元動作解析
Outline of Final Research Achievements

For this study, we developed bicycles of three types for people with disabilities: a four-wheel type, an upright type, and a recumbent type. Each cycle apparatus has a cycling device unit and a wheelchair. These three cycling devices have different bottom bracket (BB) heights from the ground level. Here, the bottom bracket is a machine element at the center of the crankshaft. Voluntary and functional electrical stimulated (FES) motions were evaluated. This study investigated the effects of BB height on lower limb joint moments of healthy subjects. Experimentation with those bicycles clarified the following results. In cases during either FES exercise or voluntary exercise, use of the recumbent type with the highest BB height facilitates high-intensity exercise. By contrast, the exercise intensity was lower with the upright type and the four-wheel type with a low BB height.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Construction and validation of a three-dimensional trunk musculoskeletal model by using data from Computed Tomography (CT) and Magnetic Resonance Imaging (MRI)2017

    • Author(s)
      巖見 武裕, 小松 瞭, 大高 稿兵, 三浦 弘樹, 畠山 和利, 島田 洋一, 小林 義和
    • Journal Title

      Transactions of the JSME (in Japanese)

      Volume: 83 Issue: 849 Pages: 16-00318-16-00318

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00318

    • NAID

      130005679722

    • ISSN
      2187-9761
    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 障害者用自転車の乗車ポジションと下肢の筋電・関節モーメントとの関係2017

    • Author(s)
      水澤駿介、草階彬、小玉翔太、小林義和、巌見武裕、畠山和利、島田洋一
    • Organizer
      日本機械学会東北学生会第47回卒業研究発表講演会講演論文集、2016、264-265.
    • Place of Presentation
      東北学院大学、宮城
    • Year and Date
      2017-03-08
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  • [Presentation] Effects of riding position of bicycle for disabilities on lower limb joint moments and EMG values of able-bodied subjects: Experiment in voluntary and FES cycling motion2017

    • Author(s)
      Yoshikazu Kobayashi,Takehiro Iwami, Akira Komatsu,Kazutoshi Hatakeyama,Toshiki Matsunaga and Yoichi Shaimada
    • Organizer
      REHAB WEEK2017,IFESS July 2017,17th-20th,London
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] FESサイクルの乗車姿勢がペダリング特性に及ぼす効果(健常被験者:随意運動およびFES運動の場合)2017

    • Author(s)
      武田裕大、小林義和
    • Organizer
      第51回日本生体医工学会東北支部大会講演論文集,ME2-4(2017.12)
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ニューラルネットワークを用いたFESサイクリングの電気刺激タイミング推定2017

    • Author(s)
      村岡拓、小松瞭、巖見武裕、小林義和、木澤悟、松永俊樹、島田洋一
    • Organizer
      日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2017,B-27
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] クランク軸高さの異なる3種類のFESサイクルの下肢関節モーメントと筋電値の比較2017

    • Author(s)
      水澤駿介、児嶋良太、武田裕大、小林義和、小松瞭、巖見武裕、島田洋一
    • Organizer
      日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2017,B-26
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  • [Presentation] 各種自転車の乗車性による下肢関節モーメントと筋電値の比較調査2017

    • Author(s)
      児嶋良太、水澤駿介、武田裕大、小松瞭、小林義和、巖見武裕
    • Organizer
      日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2017,D-23
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 三次元筋骨格モデルを用いたFESサイクルのクランク位置評価2017

    • Author(s)
      村岡拓、小松瞭、巌見武裕、小林義和、島田洋一
    • Organizer
      日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2017,D-16
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 障害者用自転車のクランク高さが下肢関節モーメントと筋電に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      草階彬、小玉翔太、小林義和、巖見武裕、畠山和利、島田洋一
    • Organizer
      日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2016、C-7.
    • Place of Presentation
      山形テルサ
    • Year and Date
      2016-11-09
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] FESサイクリングの乗車姿勢が下肢関節モーメントに及ぼす影響2016

    • Author(s)
      水澤駿介、小玉翔太、草階彬、Sam Moukoka、小林義和、巖見武裕、島田洋一
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第52期秋季講演会講演論文集USB,2016,407.
    • Place of Presentation
      ジョイナス、秋田市
    • Year and Date
      2016-09-17
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 機能的電気刺激による電気刺激運動を誘発する刺激タイミング装置の開発と代謝効率評価2016

    • Author(s)
      桧森江靖、村岡拓、巖見武裕、小林義和、岩本陽輔、畠山和利、髙橋裕介、松永俊樹、島田洋一
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第52期秋季講演会講演論文集USB、2016,409.
    • Place of Presentation
      ジョイナス、秋田市
    • Year and Date
      2016-09-17
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 3種類の車いす取り付け型自転車の比較(健常被験者による比較と屋外走行実験)2016

    • Author(s)
      小玉翔太、小林義和、桧森江靖、巖見武裕、島田洋一
    • Organizer
      日本リハビリテーション工学協会第31回リハ工学カンファレンスinこうち抄録集、2016,26-6-1
    • Place of Presentation
      高知県立ふくし交流プラザ
    • Year and Date
      2016-08-26
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] FESサイクリングによる運動時における代謝効率の比較実験2016

    • Author(s)
      桧森江靖、村岡拓、巖見武裕、小林義和、岩本陽輔、畠山和利、髙橋裕介、松永俊樹、島田洋一
    • Organizer
      日本リハビリテーション工学協会第31回リハ工学カンファレンスinこうち抄録集,2016,27-6-2
    • Place of Presentation
      高知県立ふくし交流プラザ
    • Year and Date
      2016-08-26
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 6軸型自転車用ペダルセンサの性能評価2016

    • Author(s)
      草階彬、赤田慎幸、小松瞭、小林義和
    • Organizer
      日本機械学会東北学生会第46回卒業研究発表講演会講演論文集、2016,pp98-99.
    • Place of Presentation
      福島大学、福島県
    • Year and Date
      2016-03-04
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 障害者用自転車のペダル高さが下肢関節モーメントに及ぼす影響(健常者による検討)2016

    • Author(s)
      小玉翔太、白幡勇気、水澤駿介、桧森江靖、小林義和、巖見武裕、島田洋一
    • Organizer
      日本機械学会東北学生会第46回卒業研究発表講演会講演論文集、2016,pp100-101.
    • Place of Presentation
      福島大学、福島県
    • Year and Date
      2016-03-04
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 健常者によるFESサイクリングの乗車ポジション評価(6軸型ペダルセンサによる検討)2016

    • Author(s)
      小玉翔太、草階彬、小林義和、巖見武裕、桧森江靖、島田洋一
    • Organizer
      日本機械学会第28回バイオエンジニアリング講演会、2016、1F24.
    • Place of Presentation
      東京工業大学、東京
    • Year and Date
      2016-01-09
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 自転車用6軸型ペダルセンサの開発と評価実験2015

    • Author(s)
      草階 彬、赤田慎幸、Pezzsetta Samuele、小林義和、三浦裕介、巖見武裕
    • Organizer
      日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2015、C-13.
    • Place of Presentation
      立命館大学、滋賀県
    • Year and Date
      2015-10-30
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Joint research by NUT and NIT to create regional premium brands2015

    • Author(s)
      Yoshikazu Kobayashi,Shigekazu Suzuki,Yuichi Tanaka,Ryoichi Chiba and Shigeru Nagasawa
    • Organizer
      The 4th international GIGAKU conference in Nagaoka(IGCN2015)
    • Place of Presentation
      長岡技術科学大学、新潟県
    • Year and Date
      2015-06-19
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2019-03-29  

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