| Project/Area Number |
21K04114
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21040:Control and system engineering-related
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 研二 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (40314364)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 立ち上がり運動 / 機能的電気刺激 / リハビリシステム / 運動制御 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，運動状態に合わせて電気刺激を変更するフィードバック制御の概念を取り入れることで，目的に沿って適切に運動させることができる制御方法の提案ならびにリハビリシステムの実現を目指す．特に，しゃがみ込んだ状態からの FES 立ち上がり運動に対する制御手法の確立と身体のバランスを保ちながら立ち上がり運動を補助するリハビリシステムの構築ならびに個々人の筋特性に合せた刺激方法の検討を実施する．
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| Outline of Final Research Achievements |
This project has proposed the FES-supported standing-up motion control incorporating the center of mass (COM) motion for rehabilitation for patients with neurological disabilities. The COM motion is controlled by electrical current input, which is delivered through the upper limbs and adjusted according to the velocity of the COM. As a practical contribution, we developed a system that can measure the left-right difference in the center of gravity position in addition to the front-back COM shift during the standing-up motion. Experimental results in healthy participants are shown to confirm the effectiveness of the proposed method.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で提案した FES 立ち上がり補助システムは，従来まで議論されてこなかったしゃがみ込み状態からの立ち上がり運動を実現できる点が大きな特徴である．上肢と下肢をそれぞれラグランジュの運動方程式で表現したうえで，理論的に安定性を保証する安定化制御則に基づく下肢への筋刺激により立ち上がり運動を補助し，Zero型制御バリア関数を用いた制御則に基づき上肢へ筋刺激することで重心移動を促す手法を提案している点に学術的意義があると考えられる．
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