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Development of Wearable Walk Training Device for Hemiplegic Lower Limbs with Promotable Electrical Stimulation and Power Assistance

Research Project

Project/Area Number 23500593
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

YU Yong  鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (20284903)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KAWAHIRA Kazumi  鹿児島大学, 大学院医歯学総合研究科, 客員研究員 (20117493)
SHIMODOZONO Megumi  鹿児島大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (30325782)
HAYASHI Ryota  鹿児島大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (40288949)
Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords片麻痺患者用歩行訓練装置 / 力情報に基づくパワーアシスト制御 / 足装着型自重免荷パワーアシスト装置 / 閾値下筋電気刺激 / 周期的筋電気刺激 / 筋閾値測定方法 / 股関節・膝関節運動順応機構 / 訓練効果評価方法 / 周期的筋振動刺激 / 装着型歩行訓練装置機構 / 片麻痺下肢 / 促通反復療法 / 知能ロボティクス / 高感度力覚センサ / パワーアシスト制御 / 伸張反射誘発 / 訓練効果評価 / 理学療法学 / 知能ロボット / 感覚行動システム / センシングデバイス・システム / ヒューマンインターフェース
Outline of Final Research Achievements

The rehabilitation for hemiplegic is based on the theory of the plasticity of cerebrum. "Repetitive Facilitation Exercise" (RFE or Kawahira Method), as an effective method of training and healing to exploit the plasticity of cerebrum, can reach the purpose of helping the sufferer to realize moving with the expected movement.
This research aims to develop a training unit that is a wearable walk training device for hemiplegic lower limbs with promotable electrical and vibration stimulation and power assistance based on RFE (Kawahira Method). In other words, the aim is to develop wearable walk training device that has intellectual sensing, control, and driving functions that control motion and force and can be used in training to improve movement of the hemiplegic lower limbs. The device's motion, sensing, mechanisms, control systems and promotable electrical muscle stimulation and vibration muscle stimulation are discussed in this paper and its performance is evaluated experimentally.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Manipulability Inclusive Principle for Hip Joint Assistive Mechanism Design Optimization2014

    • Author(s)
      Yong Yu and Wenyuan Liang
    • Journal Title

      The International Journal of Advanced Manufacturing Technology

      Volume: Vol.70, No.5 Issue: 5-8 Pages: 929-945

    • DOI

      10.1007/s00170-013-5323-0

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 伸張反射による指伸展促通機能を有する片麻痺指機能回復訓練装置の開発2012

    • Author(s)
      余永,岩下説志,川平和美,林良太
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文

      Volume: 48 Pages: 413-422

    • NAID

      10030930170

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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 片麻痺指リハビリ装置における効果的な伸張反射を促す方法とその評価2012

    • Author(s)
      余永,前田克也,川平和美,林良太
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • Place of Presentation
      静岡県浜松市アクトシティ浜松
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 片麻痺指リハビリ装置を用いた促通反復療法におけるタッピング刺激及び電気刺激・振動刺激の訓練効果評価2012

    • Author(s)
      余永,前田克也,川平和美,下堂薗恵,林良太
    • Organizer
      第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      福岡市福岡国際会議場
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 片麻痺前腕機能回復訓練装置における伸張反射を促す効果的な訓練の実現2012

    • Author(s)
      余永,仲西洋介,川平和美,下堂薗恵,林良太
    • Organizer
      第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      福岡市福岡国際会議場
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  • [Presentation] 促進的電気刺激・筋力補助を用いた下肢装具装着型片麻痺歩行訓練装置機構の提案

    • Author(s)
      遠山達也,余永,林良太,下堂薗恵,川平和美
    • Organizer
      日本機械学会九州支部鹿児島講演会
    • Place of Presentation
      鹿児島市 鹿児島大学工学部
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  • [Presentation] 促進的電気刺激・筋力補助を用いた下肢装具装着型片麻痺歩行訓練装置の研究

    • Author(s)
      余永,遠山達也,林良太,下堂薗恵,川平和美
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • Place of Presentation
      富山市 富山国際会議場・富山市総合体育館
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  • [Presentation] シンプルかつ高感度なSensor-Motor Mechanismによる膝関節パワーアシストの実現

    • Author(s)
      余永,松田純,吉松春樹,林良太
    • Organizer
      第29回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京、芝浦工業大学
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  • [Presentation] 片麻痺指リハビリ装置における伸張反射を促す指根元タッピング機能の向上

    • Author(s)
      余永,前田克也,岩下説志,川平和美,林良太
    • Organizer
      第29回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京、芝浦工業大学
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 片麻痺運動機能回復訓練装置を用いた訓練効果評価方法,および訓練効果評価演算装置,ならびにプログラム2013

    • Inventor(s)
      余永,川平和美,前田克也,仲西洋介,下堂薗恵
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人鹿児島大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2013-126836
    • Filing Date
      2013-06-17
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 片麻痺患者用歩行訓練装置2013

    • Inventor(s)
      余永,遠山達也,川平和美,下堂薗恵
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人鹿児島大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2013-200858
    • Filing Date
      2013-09-27
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      2013 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 膝関節パワーアシスト装置2011

    • Inventor(s)
      余永,吉松春樹
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人鹿児島大学
    • Filing Date
      2011
    • Related Report
      2011 Research-status Report
    • Overseas

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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