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Development of a chair with motion assist function for people with disabilities

Research Project

Project/Area Number 20K12767
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
Research InstitutionSapporo Medical University

Principal Investigator

Nakamura Yuji  札幌医科大学, 保健医療学部, 准教授 (80404789)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords姿勢保持 / 椅子 / 福祉用具 / 座面 / 動作解析 / 筋活動 / 予測的姿勢制御 / リーチ動作 / 運動障害 / 上肢機能 / 日常生活活動 / 運動アシスト
Outline of Research at the Start

成人期脳性麻痺患者や高齢者は、体幹や骨盤運動の困難さから努力性の運動になりやすく、リーチ距離の減少や操作性の低下が生じやすい。これに対するアプローチとして我々は、体幹と骨盤の位置関係を変えずに前傾かつ前方に座面が移動する椅子を考案した。座面が動くことで、リーチを含む上肢動作に必要な体幹機能を補助できる可能性があると考えている。また、その椅子の動きを半自動化するためにアクチュエーターを備えたマイクロスイッチを組み込み、対象者の僅かな身体運動を契機に椅子が可動する仕組みを作製する。本研究では運動学的指標を用いて、作製する椅子がリーチ動作を時間的・空間的にアシストしうるかを検証する。

Outline of Final Research Achievements

Adult cerebral palsy patients and the elderly are prone to effortful movements due to the difficulty of trunk and pelvic movements, which can lead to reduced reach distance and impaired operability. As an approach to this, we devised a chair that tilts forward and moves the seat forward without changing the relative positions of the trunk and pelvis. Furthermore, to semi-automate the chair's movement, we incorporated a microswitch equipped with an actuator and verified the mechanism by which the chair moves in response to the subject's slight physical movement. Finally, in this study, we were able to set the speed and maximum forward tilt angle of the electrically operated chair from the measurement of basic data.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で作製したような構造をもつ椅子について、将来的にはリハビリテーションの訓練場面や対象者の生活場面での使用を想定している。体幹バランス機能の低下や下肢筋力の低下など様々な症状を持つ対象者に対する効果的な訓練椅子、生活椅子として使用できるよう、さらなる改良を加えていきたい。具体的には、角度変化や荷重データをリアルタイムに取り込める工夫や、姿勢保持に必要な装備を検討する必要があると考えている。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] 健常成人を対象とした半前傾・前傾・標準座面における安静座位と動作時の運動学的特徴の比較2023

    • Author(s)
      梅田信吾、中村裕二、中谷優太、仙石泰仁
    • Journal Title

      理学療法科学

      Volume: 38 Pages: 150-160

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of seat tilting and anterior movement during forward reaching movements:2021

    • Author(s)
      中谷 優太、中村 裕二、梅田 信吾、中島 そのみ、仙石 泰仁
    • Journal Title

      Japanese Occupational Therapy Research

      Volume: 40 Issue: 3 Pages: 291-299

    • DOI

      10.32178/jotr.40.3_291

    • NAID

      130008052550

    • ISSN
      0289-4920, 2434-4419
    • Year and Date
      2021-06-15
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effectiveness of the Movable Seat Surface Evaluated from the Difference in the Start Time of Muscle Activity and Anticipatory Postural Adjustment2021

    • Author(s)
      Nakamura Yuji、Umeda Shingo、Nakaya Yuta、Nakajima Sonomi、Sengoku Yasuhito
    • Journal Title

      Asian Journal of Occupational Therapy

      Volume: 17 Issue: 1 Pages: 1-8

    • DOI

      10.11596/asiajot.16.103

    • NAID

      130007967680

    • ISSN
      1347-3476, 1347-3484
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 上肢に対する重錘負荷が可動椅子における運動パターンに与える影響2023

    • Author(s)
      中谷優太、中村裕二、梅田信吾、仙石泰仁
    • Organizer
      第57回日本作業療法学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 体幹前傾をサポートする椅子の駆動に必要な 運動パターンの解析2023

    • Author(s)
      中村裕二、梅田信吾、中谷優太、中島そのみ、仙石泰仁
    • Organizer
      第57回日本作業療法学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 座面の種類と上肢操作課題が筋活動開始時間に与える影響2022

    • Author(s)
      中村裕二、梅田信吾、中谷優太、仙石泰仁
    • Organizer
      日本作業療法学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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