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Development of assistive walking devices which change the motions with user's body conditions and volition.

Research Project

Project/Area Number 17K01551
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionSaitama Institute of Technology (2021-2022)
Hirosaki University (2017-2020)

Principal Investigator

NAGAI Chikara  埼玉工業大学, 工学部, 教授 (80401777)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐川 貢一  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (30272016)
大日方 五郎  公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (50111315)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords歩行補助装置 / リハビリテーション / 支援ロボティクス / 身体状態推定 / CPGコントローラ / 疲労推定 / 福祉・介護用ロボット / 運動学習 / 歩行アシスト装置 / 適応制御 / リハビリテーション支援 / 健康・福祉工学
Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated a walking assistance device that responds to changes in the user's intention and physical condition. The research results are as follows: 1. We have improved the structural problems of the walking assistance devices used in previous research, and designed a device that reduces the burden on the user. 2. For the CPG controller used for the walking controller, we studied a system that changes the walking style in cooperation with the wearer. As a result, it became possible to change the gait to some extent by external input. 3. We investigated a sensor system for estimating the user's state. By improving the sensor arrangement and signal processing method, we found the possibility of feeding back the user's condition to walking.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果の学術的意義は,1.リハビリテーションや移動手段としての歩行補助装置について,より使用者にとって負担の少ない構造,制御手法について知見を得られたこと,2.CPGコントローラの歩行補助装置への適用及び外部入力による歩様変化手法について知見を得られたこと,3.使用者の身体情報から意図や身体の状態を推定する手法について知見を得られたこと,4.使用者にとって負担の少ない,人間機械システムを構築するための知見を得られたことがである.
本研究成果の社会的意義は,歩行補助装置がより安全に使用できるための知見を得られたことは人間機械システムが幅広く社会に普及するために意義のあることである.

Report

(7 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 2017

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

  • [Journal Article] Inertial gait analysis measurement system for large-scale health checkups2019

    • Author(s)
      AZMAN Amir Mukhriz, NAGAI Chikara, SAGAWA Koichi, HIRAKAWA Yuichi, SAWADA Kaori
    • Journal Title

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      Volume: 13 Issue: 4 Pages: JAMDSM0069-JAMDSM0069

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2019jamdsm0069

    • NAID

      130007723639

    • ISSN
      1881-3054
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Active Lower Limb Orthosis with one Motor Drive2022

    • Author(s)
      Chikara Nagai
    • Organizer
      INTERNATIONAL FORUM ON EXOSKELETON & HUMAN AUGMENTATION SYSTEMS, EXOBerlin2022
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    • Int'l Joint Research
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    • Author(s)
      長井力
    • Organizer
      第19回若手研究フォーラム(埼玉工業大学先端科学研究所)
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    • Invited
  • [Presentation] 熟練動作解析のための前腕部装着型Force-myographyによる手指動作計測2020

    • Author(s)
      長井力, 藤崎和弘, 小渡亮介, 矢野哲也
    • Organizer
      第47回日本臨床バイオメカニクス学会
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  • [Presentation] リンゴ栽培作業支援のための上肢パワーアシストスーツの開発2020

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      大西章寛, 長井力, 佐川貢一
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  • [Presentation] 歩行補助パワーアシスト装置の協調動作2020

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      長井力
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      SICE Tohoku オンライン講演会 ~東北地方の若手研究者と語り合う~
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    • Invited
  • [Presentation] 慣性センサを用いた革靴のフィット性の評価2019

    • Author(s)
      今井理生, 白川秀人, 長井力, 佐川貢一
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      田澤卓, 今井理生, 長井力, 佐川貢一
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      計測自動制御学会東北支部 第323回研究集会
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    • Author(s)
      今井理生, 田澤卓, 長井力, 佐川貢一
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      計測自動制御学会東北支部 第323回研究集会
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      大宮萌, 長井力, 佐川貢一
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      白川秀人, 今井理生, 長井力, 佐川貢一
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      第40回バイオメカニズム学術講演会
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      Amir Mukhriz, Chikara Nagai, Koichi Sagawa, Yuichi Hirakawa, Kaori Sawada
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      日本機械学会 情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会 IIP2019
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  • [Presentation] Simultaneous measurement of 3D foot trajectory and foot pressure path using tip-toe mounted sensor2018

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      Azman Amir Mukhriz, Ohno Youhei, Nagai Chikara, Sagawa Koichi
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      大宮萌, 肥後洋暁, 長井力, 佐川貢一
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    • Organizer
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      Amir Mukhriz, Hirofumi Kuga, Koichi Sagawa, Chikara Nagai
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  • [Presentation] 手動制御系における操作者のフィードフォワード特性の解析2017

    • Author(s)
      山上勧司, 長井力, 佐川貢一
    • Organizer
      計測自動制御学会東北支部 第309回研究集会
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  • [Presentation] Fastest gait parameters estimation precision comparison utilizing high-sensitivity and low-sensitivity inertial sensor2017

    • Author(s)
      Amir Mukhriz Azman, Hirofumi Kuga, Koichi Sagawa, Chikara Nagai
    • Organizer
      Conference for Innovation in Biomedical Engineering and Life Sciences (ICIBEL2017) in conjunction with the 10th Asia Pacific Conference on Medical and Biological Engineering
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2017-04-28   Modified: 2024-01-30  

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