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Crutch Walk Training with AR Presentation of Near Miss Accidents by Disturbances in Living Space

Research Project

Project/Area Number 21K12816
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 InstitutionWakayama National College of Technology

Principal Investigator

TSUDA NAOAKI  和歌山工業高等専門学校, 知能機械工学科, 教授 (40409793)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 多羅尾 進  東京工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (80300515)
藤原 康宣  一関工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (40290689)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords松葉杖歩行訓練器 / 福祉・介護用ロボット / 動作教示 / 動作計測 / 受動的訓練 / AR錯視誘発 / リハビリテーション / 医療・福祉 / 松葉杖歩行 / ロボット工学 / 医工学
Outline of Research at the Start

これまで松葉杖の誤使用による二次的な事故を防ぐための訓練装置を開発してきたが,実際の生活空間で想定される外乱への対処法は訓練できなかった.
本申請ではAR(拡張現実)技術を使ってヘッドマウントディスプレイに実際の景色に重ねて外乱を人工的に提示することでヒヤリ・ハット感覚を錯視誘発し,それに抗するバランス維持動作を促す新しい訓練を開発する. 言わば外乱対処型受動的訓練(外乱を受けても身体の感覚と筋骨格系の制御で対処できるようにする訓練)である. 最終的には他の身体動作訓練への適用性も検証する.

Outline of Final Research Achievements

In this research, a crutch walk training system was proposed where virtual obstacles were presented to the HMD (Head Mount Display) of the trainee. A pilot experiment was conducted, and its result showed that the HMD did not disturb the trainee’s walk motion. Finally, applied experiments were conducted where a virtual obstacle was presented while crutch walk trainings. The results showed that the time period since a virtual obstacle was presented through the trainee stopped walking completely decreased. In summary, the effectiveness of the proposed training system was confirmed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,松葉杖歩行を対象とした新しい訓練システムを開発した.それは,AR技術をリハビリテーションに導入し,錯覚という負のイメージの症状を積極的に訓練に導入する可能性を示すものとなった.得られたノウハウは,松葉杖歩行に限らず外乱対処型受動的訓練が有効なリハビリテーションのための装置開発への転用が期待され,人間・医・工学融合の進展に貢献できる可能性が示された.

Report

(5 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Perturbation Device for Crutch Walk Training2023

    • Author(s)
      Tsuda Naoaki,Ikoma Ryosei,Takahashi Ryo,Hayashi Kodai,Tarao Susumu,Fujiwara Yasunori,Nomura Yoshihiko,Kato Norihiko
    • Journal Title

      2023 IEEE 32nd International Symposium on Industrial Electronics (ISIE)

      Volume: n/a Pages: 1-4

    • DOI

      10.1109/isie51358.2023.10228011

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Training to Improve the Landing of an Uninjured Leg in Crutch Walk Using AR Technology to Present an Obstacle2021

    • Author(s)
      Tsuda Naoaki、Ehiro Takuya、Nomura Yoshihiko、Kato Norihiko
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 33 Issue: 5 Pages: 1096-1103

    • DOI

      10.20965/jrm.2021.p1096

    • NAID

      130008105987

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • Year and Date
      2021-10-20
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 松葉杖歩行訓練へのAR(拡張現実)技術の導入2021

    • Author(s)
      津田尚明, 多羅尾進, 藤原康宣
    • Journal Title

      地域ケアリング

      Volume: 23(9) Pages: 44-45

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ベッドからの撮影画像を用いた把持対象物の位置推定手法の提案2024

    • Author(s)
      山本 恒佑, 津田 尚明, 野村 由司彦, 加藤 典彦
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2024
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 介助動作中の腰部高さの変化の推定値の提示2024

    • Author(s)
      津田 尚明, 森 有希富, 野村 由司彦, 加藤 典彦
    • Organizer
      日本機械学会2024年度年次大会
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      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 足底圧分布を用いた介助動作中の腰部位置の推定2024

    • Author(s)
      森有希富, 津田尚明, 野村由司彦, 加藤典彦
    • Organizer
      IIP2024 情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会
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  • [Presentation] 松葉杖歩行訓練のための障害物のVR提示2023

    • Author(s)
      山際 慎太郎, 生駒 凌征, 津田 尚明, 野村 由司彦, 加藤 典彦
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 足底圧分布を用いた腰痛予防のための介護動作の姿勢推定2023

    • Author(s)
      森 有希富, 津田 尚明, 野村 由司彦, 加藤 典彦
    • Organizer
      日本機械学会2023年度年次大会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 歩行の状態を考慮した振り子型松葉杖歩行訓練装置の開発2023

    • Author(s)
      高橋 諒, 生駒 凌征, 林 浩大, 津田 尚明, 野村 由司彦, 加藤 典彦
    • Organizer
      日本機械学会 IIP2023 情報・知能・精密機器部門(IIP 部門)講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Crutch Walk Training System with ICT2022

    • Author(s)
      Naoaki Tsuda, Susumu Tarao, Yasunori Fujiwara
    • Organizer
      2022 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] VRを用いた松葉杖歩行中の障害物回避訓練システムの開発2022

    • Author(s)
      山際 慎太郎, 津田 尚明, 野村 由司彦, 加藤 典彦
    • Organizer
      日本機械学会2022年度年次大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 身体動作矯正のための振り子型力覚提示装置2021

    • Author(s)
      網野 正太郎 , 中林 保智 , 津田 尚明 , 野村 由司彦 , 加藤 典彦
    • Organizer
      日本機械学会IIP2022 情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 和歌山工業高等専門学校 知能機械工学科 BioMechatronics(津田)研究室

    • URL

      https://www.wakayama-nct.ac.jp/tsuda/

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Remarks] 和歌山工業高等専門学校知能機械工学科津田研究室

    • URL

      https://www.wakayama-nct.ac.jp/gakka/mecha/tsuda/Researchtopics.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2026-01-16  

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