| Project/Area Number |
19K22992
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
Takei Yusuke 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00513011)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 筋肉 / 筋音 / MEMS / 電気刺激 / テキスタイル電極 / スマートウェア / 歩行支援 / 筋肉電気刺激 / 歩行 / 歩行支援デバイス |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、皮膚電気刺激による筋肉収縮を活用した、ウェアラブル歩行支援デバイスの実現である。本デバイス服の上に印刷形成された「皮膚電気刺激用電極」と、同じく衣服の上に実装された「筋肉収縮モニタリングセンサ」から構成される。装着者自身の筋肉をアクチュエータとして利用するため、モータ等の外部アクチュエータが不要で、自身の筋力以上の発揮力が発生しないため、軽量で安全な行動支援方法である。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research, 1) raised electrodes for electrical muscle stimulation and 2) muscle sound sensors for monitoring muscle contraction during electrical stimulation were fabricated. These sensors and electrodes are mounted on clothing to detect the wearer's lower limb movements (e.g., when walking or raising the leg when climbing over a step), and electrical stimulation is applied to the necessary muscles to support walking movements.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本デバイスは、装着者自身の筋肉をアクチュエータとして利用するため、外部アクチュエータが不要である。そのためシステム全体の重量は非常に軽量である。また、下肢に限定される既存の行動支援システムに対して、歩行時の腕振り動作など上半身を含む従来よりも広範にわたる行動支援の可能性がある。また従来の行動支援システムでは外部アクチュエータの継続的な使用により装着者の筋力低下が懸念されるのに対して、筋肉電気刺激は筋力増進に効果があるため、本デバイスの継続的な使用により筋力の維持・増進が見込まれ、基礎体力底上げによる本質的な高齢者の転倒予防やQOL向上にも貢献すると考えられる。
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