| Project/Area Number |
19K20742
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
瀋 博 高知工科大学, システム工学群, 助教 (80791912)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 転倒防止 / 支持基底面 / 歩行訓練 / 歩容情報 / 歩行訓練ロボット / 転倒防止方法 / 歩容 / 安全性 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究には、バランス能力が低く歩行訓練を必要とする歩行弱者（高齢者・障害者）が、安全に床上での自立歩行訓練を受けることができるように、全方向型歩行訓練ロボットによる転倒防止方法を開発する。研究課題は以下の2つである。
① 歩行訓練における歩行動作の力学解析、及び、歩行情報の実時間計測システムの構築
② 力学モデルに基づく転倒条件の抽出及び、歩行訓練ロボットによる転倒防止法の開発
本研究の成果は、リハビリロボットの実用化を通して、要歩行訓練者の自立歩行訓練促進やリハビリテーション従事者の負担軽減に貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本では高齢社会が急速に進展しているが、加齢や事故などにより歩行能力が低下・喪失し、要支援・要介護状態になり、それが生活空間を狭小化させ、筋萎縮や骨粗鬆症等の症状を有する廃用症候群を患う恐れがある。歩行機能に障害が発生した人が、寝たきりになってしまうか、再び歩行機能を回復させることができるかは、適切な回復練習を効率的に行えるかどうかに大きく依存する。現在、多種多様な歩行訓練機器が開発され、回転角度の制限とハーネスによって自立的な訓練を実施できるようになった。しかし、歩行回復の最終的に不可欠な、床上の歩行訓練において、杖、歩行器（歩行車）などの歩行補助具がバランス能力の低い要歩行訓練者の転倒を確実に防げず、歩行補助具を用いる場合でも、PTが素手で要訓練者を支えることが必要である。従って、歩行訓練は、PTにとって依然として重労働であり、しかも、PTの人数が不足しているので、要歩行訓練者のニーズを十分に満たせないのが現状である。
本研究は、全方向型歩行訓練ロボットによるバランス能力が低い歩行訓練者の転倒防止方法を開発した。そのために、画像処理に基づく歩行情報の実時間計測システムを構築した。さらに、歩容計測システムにより、安定性と関連する歩行訓練者の支持基底面を実時予測でき、支持基底面の位置情報により人の転倒を防止できるロボットの運動制御法を開発した。最後に、全方向型歩行訓練ロボットによる歩行訓練において、歩行訓練者とロボットの相互作用力の解析に基づいて、立ち上がり支援と転倒防止の運動制御法を提案し、実験により有効性を確認した。
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