• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of a Gait Rehabilitation Robot Using an Exoskeleton and Functional Electrical Stimulation for paraplegia

Research Project

Project/Area Number 18K10668
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

Shimada Yoichi  秋田大学, 名誉教授, 名誉教授 (90162685)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 巖見 武裕  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (10259806)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords機能的電気刺激 / ロボットリハビリテーション / 歩行 / 機械学習 / 脊髄損傷 / 脊髄障害 / 対麻痺 / リハビリテーションロボット / 歩行訓練 / 医工連携
Outline of Final Research Achievements

A gait training rehabilitation robot with functional electrical stimulation was developed mainly for paraplegics with spinal cord injury. It was proven that muscle contraction by functional electrical stimulation decreases the amount of motor torque produced by the robot. We also developed a mechanism that can automatically adjust the amount of robot motor torque appropriate for the subject through machine learning. When paralysis improves, the amount of support torque appropriate for the degree of paralysis is automatically and appropriately provided. After verifying safety in healthy subjects, rehabilitation was performed on paraplegic subjects. No adverse events occurred, and the effectiveness of continued rehabilitation will be verified in the future.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脊髄障害に伴う対麻痺者を主対象とした、機能的電気刺激併用の歩行訓練リハビリテーションロボットを開発した。重度の麻痺がある時から、自身の筋収縮を用いた歩行訓練は機能改善に有効となる可能性がある。機能的電気刺激は神経可塑性に対し有効な治療であり、今後再生医療との併用効果に期待される。

Report

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

    (14 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Development of a Gait Rehabilitation Robot Using an Exoskeleton and Functional Electrical Stimulation: Validation in a Pseudo-paraplegic Model2022

    • Author(s)
      Inoue Junichi、Kimura Ryota、Shimada Yoichi、Saito Kimio、Kudo Daisuke、Hatakeyama Kazutoshi、Watanabe Motoyuki、Maeda Kai、Iwami Takehiro、Matsunaga Toshiki、Miyakoshi Naohisa
    • Journal Title

      Progress in Rehabilitation Medicine

      Volume: 7 Issue: 0 Pages: n/a

    • DOI

      10.2490/prm.20220001

    • NAID

      130008143761

    • ISSN
      2432-1354
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of an Automatic Adjustment System for the Amount of Assist Using Reinforcement Learning in Gait Rehabilitation Robot for Hemiplegic Patients2022

    • Author(s)
      前田 海、巖見 武裕、木村 竜太、島田 洋一
    • Journal Title

      The Japanese Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 28-37

    • DOI

      10.12792/jjiiae.10.1.28

    • ISSN
      2187-5146, 2189-373X
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of a Rehabilitation Robot Combined with Functional Electrical Stimulation Controlled by Non-disabled Lower Extremity in Hemiplegic Gait2018

    • Author(s)
      Ryota Kimura, Toshiki Matsunaga, Takehiro Iwami, Daisuke Kudo, Kimio Saitoh, Kazutoshi Hatakeyama, Motoyuki Watanabe, Yusuke Takahashi, Naohisa Miyakoshi and Yoichi Shimada
    • Journal Title

      Progress in Rehabilitation Medicine

      Volume: 3 Issue: 0 Pages: n/a

    • DOI

      10.2490/prm.20180005

    • NAID

      130006655114

    • ISSN
      2432-1354
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 対麻痺に対する機能的電気刺激を併用した歩行リハビリテーションロボットの開発、健常者による検討2021

    • Author(s)
      井上純一、木村竜太、斉藤公男、工藤 大輔、松永 俊樹、宮腰 尚久、島田 洋一
    • Organizer
      第58回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 中枢神経障害に対する機能的電気刺激(FES)を併用した歩行リハビリテーションロボットの開発2020

    • Author(s)
      井上純一, 木村竜太, 斉藤公男, 工藤大輔, 松永俊樹, 宮腰尚久, 島田洋一
    • Organizer
      第57回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 脊髄障害に対する機能的電気刺激(FES)を併用した歩行リハビリテーションロボットの開発2020

    • Author(s)
      井上純一, 木村竜太, 斉藤公男, 工藤大輔, 松永俊樹, 宮腰尚久, 島田洋一
    • Organizer
      第36回日本義肢装具学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 下肢麻痺者のための歩行リハビリテーションロボットの開発2020

    • Author(s)
      三浦大輝,山内哲也,前田海,井上純一,木村竜太,巖見武裕,島田洋一
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 工学と繋がるリハビリテーション医療の連携―Akita FES Project, Akita Motion Analysis Groupの活動紹介2019

    • Author(s)
      松永俊樹,巖見武裕,工藤大輔,斉藤公男,木村竜太,千田聡明,畠山和利,渡邉基起,島田洋一
    • Organizer
      日本リハビリテーション医学会第56回学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Akita Trainer - 地方発の歩行訓練リハビリテーションロボット -2019

    • Author(s)
      木村竜太
    • Organizer
      第35回日本義肢装具学会学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 脊髄障害に対する機能的電気刺激(FES)を併用した歩行リハビリテーションの開発2019

    • Author(s)
      井上純一, 木村竜太, 宮腰尚久, 松永俊樹, 工藤大輔, 島田洋一
    • Organizer
      第54回日本脊髄障害医学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 歩行リハビリテーションロボットにおける強化学習によるアシスト量最適化システムの開発2019

    • Author(s)
      山内哲也,三浦大輝,臼田伊織,前田海,巖見武裕,島田洋一
    • Organizer
      日本機械学会年次大会2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Development of Assist Torque Optimization System using Reinforcement Learning in Gait Rehabilitation Robot2019

    • Author(s)
      Tetsuya Yamauchi, Daiki Miura, Kai Maeda, Iori Usuda, Junichi Inoue, Ryota Kimura, Takehiro Iwami and Yoichi Shimada
    • Organizer
      2019 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 機能的電気刺激を併用した片麻痺用歩行リハビリテーションロボットにおける歩行の左右対称性評価2019

    • Author(s)
      三浦大輝,山内哲也,巖見武裕,畠山和利,島田洋一
    • Organizer
      日本機械学会東北学生会第49回学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 歩行訓練リハビリテーションロボットの下肢関節軌道作成に関する研究2018

    • Author(s)
      臼田伊織、齊藤涼、山内哲也、巖見武裕、木村竜太、島田洋一
    • Organizer
      第45回日本臨床バイオメカニクス学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi