Project/Area Number |
21K14376
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 25020:Safety engineering-related
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Research Institution | Hosei University (2022) The University of Tokyo (2021) |
Principal Investigator |
武田 伊織 法政大学, 理工学部, 助手 (70792266)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | CFRP / 中腰作業支援 / 腰痛防止 / 装具 / モーションキャプチャ |
Outline of Research at the Start |
作業療法士や工場労働者等の中腰作業に起因する腰痛が労働災害として問題となっている.スクワットは腰椎を屈曲させない理想的な中腰姿勢だが下肢関節の負荷が大きく,元の体勢への復帰も難しい.逆に言えば,スクワット時の下肢関節への負荷を低減しつつ体勢の復帰を支援できれば良い. 本研究は,軽量かつ優れたバネ性能を持つ炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を用いた中腰作業支援システムの開発を目的とする.足関節の底屈時,装着者の体重によって変形したCFRPに復元力が発生する.復元力は脚を下から支え,下肢の筋肉が体勢を維持するために本来果たすべき仕事を一部肩代わりする.また,元の体勢への復帰も支援する.
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Outline of Annual Research Achievements |
装具本体の構成を確定し,実際に作製した.使用した安全靴はMP関節での屈曲がしづらいという課題があったため,先芯のみが入った”柔軟な”安全靴でも試作したが.しかし,安定した底板が体重を支えることに寄与(炭素繊維強化プラスチックバネのねじれの防止)していることがわかり,先芯のみの場合うまく機能しなかった. 数件ではあるが,中腰作業時の筋使用量について検証実験を実施できている.別課題で実験協力してくれた被験者が本課題への協力も意欲的であることから,次年度には予定していたすべての実験を完了できる見込みである. 実験では被験者ごとの条件を統一するため,下肢の屈曲の開始,物体の把持,下肢の伸展の開始といった動作のタイミングを,メトロノームによって一定にすることを試みている.しかし,被験者によってはメトロノームの拍に合わせた動作に得手不得手があり,拍に合わせることに終始してしまう可能性があった.この場合,自然な動作で物体を持ち上げることができないばかりか,体重を預けるようにCFRPバネを屈曲させるという本装具で想定している使用方法も十全に守れない可能性がある.現時点では良い解決策が無いため,所謂”リズム感の無い”被験者については念のためそのように記録しておき,仕様に習熟していない例として考察する予定である. また,姿勢の判定に用いるAI環境も整った.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナの影響もあり,被験者が集まりづらくなっている.また,歩行支援に関する科研費もコロナ禍以前から頂いており,今年度はそちらの完遂を優先した.
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Strategy for Future Research Activity |
いくつかの授業を受け持つことになり,それなりの数の学生が被験者となってくれている.予算として計上している被験者人数は残り数人であるため,2023年度中には目標通りの被験者を確保できる目算である.
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