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Theoretical model for reproducing dynamic behavior in infants

Research Project

Project/Area Number 19K04923
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 25020:Safety engineering-related
Research InstitutionOkayama Prefectural University

Principal Investigator

Ota Shinichiro  岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (90550393)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords幼児 / ベビーカー / 振動 / 理論モデル / 数値解析 / 振動特性
Outline of Research at the Start

本研究では,ベビーカー乗車時における幼児の動的挙動を再現するための理論モデルの確立を目指す.そこで,幼児の理論モデルを構築するため,幼児-ベビーカー系の走行実験から三次元の動的挙動を把握する.「パラメータの信頼度が高い小自由度の理論モデルで幼児の動特性でどの程度再現できるのか」を検討し,幼児の動的挙動を再現するために適切な自由度の三次元の理論モデルを構築する.構築した幼児モデルにおける各部位のパラメータや解析結果と既存の成人モデルによるものと比較することで 「モデル上で幼児固有の考慮すべき点」を明確化する. さらに,理論モデルの妥当性を測定実験と比較することにより,検証する.

Outline of Final Research Achievements

Vibrations from the road surface to infants when riding a stroller affect the infant's head. Therefore, it is necessary to consider that excessive vibration is not transmitted to the infant in the seat where the infant is seated. In order to realize a seat that can reduce vibration, it is important to design it optimally based on theoretical analysis such as theoretical models of infant-stroller systems. In this study, we constructed two types of theoretical models that reproduce the forward-to-back and vertical and up-and-down movements of infant-stroller systems. As a result of comparing the numerical analysis results using the Runge-Kutta-Gill method with the measurement results, the transient and frequency domains coincide, and the validity of the theoretical analysis results was verified.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

乗り物のシート着座時において,幼児の動的挙動を再現するために必要な自由度を模索し,上下・前後・左右方向の運動を解析可能な理論モデルを提案し,妥当性を示した.これにより,成人の理論モデルで用いられる剛体リンクを組み合わせ,幼児モデルを構成することで,幼児頭部の振動を再現可能であることが明らかとなった.以上の点について,学術的意義が有すると考えられる.
さらに,提案した幼児の理論モデルを用いることで,ベビーカー,チャイルドシートや幼児同乗用自転車などの幼児が着座する乗り物に幅広く適用可能である.したがって,製品の最適設計に利用可能と考えられ,社会的意義を有すると考えられる.

Report

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

    (4 results)

All 2022 2020 2019

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] 路面走行時のベビーカー‐幼児系の振動モデル2022

    • Author(s)
      大田 慎一郎
    • Organizer
      第31回 交通・物流部門大会(TRANSLOG2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamic Characteristics of Infants Riding on Stroller2020

    • Author(s)
      H. Okajima and S. Ota
    • Organizer
      ASME 2020 IMECE
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Vibration model for an infant -carriage system2019

    • Author(s)
      Shinichiro Ota, Ryo Ota
    • Organizer
      The 18th Asia-Pacific Vibration Conference
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ベビーカー乗車時における幼児の動的挙動に関する研究2019

    • Author(s)
      太田 涼,大田 慎一郎
    • Organizer
      日本機械学会福祉工学シンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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