Development of finite-element and rigid body hybrid human simulation model

• Project/Area Number: 20700462
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Rehabilitation science/Welfare engineering
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: NAITO Hisashi Osaka University, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (40392203)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2009: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2008: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 福祉用具 / 支援機器 / 身体動作モデル / 剛体リンクモデル / 有限要素モデル / 順動力学モデル / 設計支援 / 歩行シミュレーション / 義肢装具

Research Abstract

In this study, a model which integrates rigid link multi-body dynamics model and finite element model will be developed. The model will be able to consider deformation behavior occurred by contact between soft tissue of human body and external body surface. Research outcome of this study is that framework of the simulation model was developed and a forward dynamical simulation of which foot segment is modeled as elastic body was performed.

Research Products

• [Journal Article] An Ankle-Foot Orthosis with a Variable-Registance Ankle Joint Using a Magnetorheological-Fluid Rotary Damper (2009)
  • Author(s): Hisashi Naito, Yasushi Akazawa, Kensuke Tagaya, Takeshi Matsumoto, Maso Tanaka
  • Journal Title: Journal of Biomechanical Science and Engineering Vol.4-2 Pages: 182-191
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 歩容を改善する股義足の開発プロジェクト (2009)
  • Author(s): 内藤尚, 井上剛伸
  • Journal Title: 国立障害者リハビリテーションセンター研究紀要 29巻 Pages: 3-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An Ankle-Foot Orthosis with a Variable-Registance Ankle Joint Usinga Magnetorheological-Fluid Rotary Damper (2009)
  • Author(s): Hisashi Naito
  • Journal Title: Journal of Biomechanical Science and Engineering 4-2 Pages: 182-191
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 歩容を改善する股義足の開発プロジェクト (2009)
  • Author(s): 内藤尚
  • Journal Title: 国立障害者リハビリテーションセンター研究紀要 29 Pages: 3-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An Ankle-Foot Orthosis with a Variable-Registance Ankle Joint Using a Magnetorheological-Fluid Rotary Damper (2009)
  • Author(s): Hisashi Naito
  • Journal Title: Journal of Biomechanical Science and Engineering (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 歩容を改善する股義足の開発プロジェクト (2009)
  • Author(s): 内藤尚
  • Journal Title: 国立障害者リハビリテーションセンター研究紀要 29(accepted)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ソケット側面に股継手回転軸を設けた股義足の機能評価 (2008)
  • Author(s): 内藤尚, 井上剛伸, 相川孝訓, 長谷和徳, 山崎伸也
  • Journal Title: バイオメカニズム 19 Pages: 139-149
  • NAID: 130005395112
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 股義足の開発 (2008)
  • Author(s): 内藤尚
  • Journal Title: 日本義肢装具学会誌 Vol.24-4 Pages: 223-227
  • NAID: 10024299761
• [Journal Article] 股義足の開発 (2008)
  • Author(s): 内藤尚
  • Journal Title: 日本義肢装具学会誌 24-4 Pages: 223-227
  • NAID: 10024299761
• [Presentation] 順動力学的歩行シミュレーションによる足部の力学挙動解析, 日本機械学会 (2010)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第22回バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 岡山理科大学, 岡山
  • Year and Date: 2010-01-09
• [Presentation] 片麻痺患者の足関節機能に着目した歩行評価の検討 (2010)
  • Author(s): 三浦亜友, 内藤尚
  • Organizer: 日本機械学会, 第22回バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 岡山理科大学, 岡山
  • Year and Date: 2010-01-09
• [Presentation] 片麻痺患者の足関節機能に着目した歩行評価の検討 (2010)
  • Author(s): 三浦亜友, 内藤尚
  • Organizer: 日本機械学会 第22回バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 岡山理科大学、岡山
  • Year and Date: 2010-01-09
• [Presentation] 順動力学的歩行シミュレーションによる足部の力学挙動解析 (2010)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 日本機械学会 第22回バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 岡山理科大学、岡山
  • Year and Date: 2010-01-09
• [Presentation] 膝にリンク構造を組み込んだ3次元大腿義足歩行シミュレーションモデルの構築 (2009)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第30回バイオメカニズム学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道大学, 北海道
  • Year and Date: 2009-11-14
• [Presentation] 膝にリンク構造を組み込んだ3次元大腿義足歩行シミュレーションモデルの構築 (2009)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第30回バイオメカニズム学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道大学,北海道
  • Year and Date: 2009-11-14
• [Presentation] ソケット側面に股継手回転軸を設けた股義足の歩行解析 (2009)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第25回日本義肢装具学会学術大会
  • Place of Presentation: 神戸国際展示場, 兵庫
  • Year and Date: 2009-11-01
• [Presentation] ソケット側面に股継手回転軸を設けた股義足の歩行解析 (2009)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第25回日本義肢装具学会学術大会
  • Place of Presentation: 神戸国際展示場,兵庫
  • Year and Date: 2009-11-01
• [Presentation] 片麻痺患者の筋機能に着目した足関節特性評価と歩行特性との関連性 (2009)
  • Author(s): 三浦亜友, 内藤尚
  • Organizer: 福祉工学シンポジウム2009講演会
  • Place of Presentation: 高知工科大学,高知
  • Year and Date: 2009-09-25
• [Presentation] 足部節の変形を考慮した二足歩行シミュレーションモデルの構築 (2009)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 福祉工学シンポジウム2009講演会
  • Place of Presentation: 高知工科大学, 高知
  • Year and Date: 2009-09-24
• [Presentation] 足部節の変形を考慮した二足歩行シミュレニションモデルの構築 (2009)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 福祉工学シンポジウム2009講演会
  • Place of Presentation: 高知工科大学,高知
  • Year and Date: 2009-09-24
• [Presentation] 片麻痺患者の筋機能に着目した足関節特性評価と歩行特性との関連性 (2009)
  • Author(s): 三浦亜友, 内藤尚
  • Organizer: 福祉工学シンポジウム2009講演会
  • Place of Presentation: 高知工科大学, 高知
  • Year and Date: 2009-09-23
• [Presentation] The effect of Hill-type model parameters on ankle joint moment estimation from electlomyograms and musculo-skeletal model during walking (2009)
  • Author(s): Ayu Miura, Hisashi Naito
  • Organizer: Asian Prosthetic and Orthotic Scientific Meeting 2009
  • Place of Presentation: Hong Kong, China
  • Year and Date: 2009-08-21
• [Presentation] Analisys of transfemoral prosthetic gait using knee joint with/without stance control function using forward dynamical simulation (2009)
  • Author(s): Hisashi Naito
  • Organizer: XXII Congress of the International Society of Biomechanics
  • Place of Presentation: Cape town, South Africa
  • Year and Date: 2009-07-08
• [Presentation] Takeshi Matsumoto, Masao Tanaka, Analisys of transfemoral prosthetic gait using knee joint with/without stance control function using forward dynamical simulation (2009)
  • Author(s): Hisashi Naito, Kazunori Hase
  • Organizer: XXII Congress of the International Society of Biomechanics
  • Place of Presentation: Cape town, South Africa
  • Year and Date: 2009-07-06
• [Presentation] 3次元受動歩行に初期値が与える影響に関するシミュレーションを用いた考察 (2009)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第14回計算工学講演会
  • Place of Presentation: 東京大学, 東京
  • Year and Date: 2009-05-12
• [Presentation] 3次元受動歩行に初期値が与える影響に関するシミュレーションを用いた考察 (2009)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第14回計算工学講演会
  • Place of Presentation: 東京大学,東京
  • Year and Date: 2009-05-12
• [Presentation] 大腿義足歩行シミュレーションを用いた義足膝継手の立脚期制御機能の有効性に関する考察 (2008)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第29回バイオメカニズム学術講演会
  • Place of Presentation: 広島大学東広島キャンパス, 東広島
  • Year and Date: 2008-10-25
• [Presentation] 大腿義足歩行シミュレーションを用いた義足膝継手の立脚期制御機能の有効性に関する考察 (2008)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第29回バイオメカニズム学術講演会
  • Place of Presentation: 広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
  • Year and Date: 2008-10-25
• [Presentation] 順動力学義足歩行シミュレーションを用いた義足四節リンク膝継手の設計 (2008)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第13回計算工学講演会
  • Place of Presentation: 仙台市民会館, 仙台
  • Year and Date: 2008-05-21
• [Presentation] 順動力学義足歩行シミュレーションを用いた義足四節リンク膝継手の設計 (2008)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第13回計算工学講演会
  • Place of Presentation: 仙台市民会館(宮城県仙台市)
  • Year and Date: 2008-05-21
• [Presentation] 歩容を改善する股義足開発プロジェクト-順動力学シミュレーションの人・機械系設計への応用- (2008)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第47回生体医工学会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場, 神戸
  • Year and Date: 2008-05-09
• [Presentation] 歩容を改善する股義足開発プロジェクト-順動力学シミュレーションの人・機械系設計への応用- (2008)
  • Author(s): 内藤尚
  • Organizer: 第47回生体医工学会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
  • Year and Date: 2008-05-09