Development of body weight support gait training system to assist like actual lower limb function

• Project/Area Number: 25282161
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Rehabilitation science/Welfare engineering
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: Yamamoto Shin-ichiroh 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30327762)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KAWASHIMA Noritaka 国立障害者リハビリセンター研究所, 室長 (30392195) ; SHIBATA Yoshiyuki 都立産業技術高専, ものづくり工学科, 准教授 (50614319)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2016: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2015: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2014: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2013: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
• Keywords: 歩行訓練 / ニューロリハビリテーション / リハビリテーション機器 / 医療福祉 / 神経科学 / 脊髄損傷 / 脳卒中片麻痺 / 医療・福祉 / リハビリテーション / 片麻痺 / バイオメカニクス / 理学療法学 / 二関節筋

Outline of Final Research Achievements

The aim of this research is to develop the body weight support gait training system to assist like the actual lower limb function. We have developed the new position control system for the body weight support gait training system to able to apply the actual gait training speed.

Research Products

• [Journal Article] Assessment on Stationarity of EMG Signals with Different Windows Size During Isotonic Contractions (2017)
  • Author(s): Nazmi Nurhazimah、Abdul Rahman Mohd、Yamamoto Shin-ichiroh、Ahmad Siti、Malarvili MB、Mazlan Saiful、Zamzuri Hairi
  • Journal Title: Applied Sciences Volume: 7 Issue: 10 Pages: 1050-1050
  • DOI: 10.3390/app7101050
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Development of a body weight support system using pneumatic muscle actuators: Controlling and validation. Advances in Mechanical Engineering (2016)
  • Author(s): T. V. Thuc, S. Yamamoto
  • Journal Title: Advances in Mechanical Engineering Volume: 8(12) Issue: 12 Pages: 1-13
  • DOI: 10.1177/1687814016683598
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Recent Trend in Lower-Limb Robotic Rehabilitation Orthosis: Control Scheme and Strategy for Pneumatic Muscle Actuated Gait Trainers (2014)
  • Author(s): M. Azuwan, S. Yamamoto
  • Journal Title: Robotics Volume: 3 Issue: 2 Pages: 120-148
  • DOI: 10.3390/robotics3020120
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design and Evaluation of the AIRGAIT Exoskeleton: Leg Orthosis Control for Assistive Gait Rehabilitation (2013)
  • Author(s): M. Azuwan, S. Yamamoto
  • Journal Title: Journal of Robotics Volume: Article ID 535106 Pages: 1-20
  • DOI: 10.1155/2013/535106
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of Gait Training System Powered by Antagonistic Mono-and Bi-Articular Actuators Using Contraction Model Control Scheme (2013)
  • Author(s): M. Azuwan, T. Nobutomo, S. Yamamoto
  • Journal Title: Applied Mechanics and Materials Volume: 393 Pages: 525-531
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amm.393.525
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 空気圧人工筋を用いた免荷式歩行訓練システムの開発～リアルタイム計測制御系の構築～ (2017)
  • Author(s): 飯村仁一，川上 拓真，滝口 理一，萩原 杜子，柴田 芳幸，山本紳一郎
  • Organizer: 第30回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] 空気圧人工筋を用いた免荷式歩行訓練システムの開発～免荷装置を用いた歩行姿勢制御と評価～ (2017)
  • Author(s): 滝口 理一，Tan Van Thuc，Dao Quy Thinh，川上 拓真，飯村 仁一，萩原 杜子，柴田 芳幸，山本 紳一郎
  • Organizer: 第30回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] 空気圧人工筋を用いた免荷式歩行訓練システムの開発～動力付下肢装具を用いた関節トルクの制御～ (2017)
  • Author(s): 萩原 杜子，Dao Quy Thinh，Tan Van Thuc，川上 拓真，飯村 仁一，滝口 理一，柴田 芳幸，山本 紳一郎
  • Organizer: 第30回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] 移動型免荷式歩行訓練システムの開発 (2017)
  • Author(s): 諫山敦成，山本紳一郎
  • Organizer: 第30回バイオエンジニアリング講演会
• [Presentation] Split-beltトレッドミルにおける免荷歩行時の運動学習 (2016)
  • Author(s): 佐藤浩司，横山光，山本紳一郎，河島則天
  • Organizer: LIFE2016
  • Place of Presentation: 東北大学，仙台
  • Year and Date: 2016-09-06
• [Presentation] 空気圧人工筋を用いた免荷式歩行訓練システムの開発 歩行フェイズ検出プログラムの開発 (2016)
  • Author(s): 大島達也，川上拓真，野口洋平，柴田芳幸，山本紳一郎
  • Organizer: LIFE2016
  • Place of Presentation: 東北大学，仙台
  • Year and Date: 2016-09-06
• [Presentation] Gait adaptation during split-belt treadmill walking under mild extent of split-belt speed ratio in patients post stroke (2016)
  • Author(s): T. Sato, S. Yamamoto, N. Kawashima
  • Organizer: 38th Annual International Conference of the IEEE EMBS
  • Place of Presentation: Orlando, Florida, USA
  • Year and Date: 2016-08-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 空気圧人工筋を用いた免荷式歩行訓練システムの開発～空気圧人工筋の開発・評価～ (2016)
  • Author(s): 川上拓真，大島達也，野口洋平，楢崎将，山本紳一郎
  • Organizer: 第25回ライフサポートフロンティア講演会
  • Place of Presentation: 東京工科大学（東京）
  • Year and Date: 2016-03-09
• [Presentation] ヒト歩行時における多方向外乱に対する姿勢制御 (2016)
  • Author(s): 柳澤匡俊，奥村洋平，河野旬，松村壌，山本紳一郎
  • Organizer: 第25回ライフサポートフロンティア講演会
  • Place of Presentation: 東京工科大学（東京）
  • Year and Date: 2016-03-09
• [Presentation] Split-belt トレッドミル における速度比の違いが歩行の適 応・学習過程に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 佐藤浩司，山本紳一郎，河島則天
  • Organizer: LIFE2015
  • Place of Presentation: 九州産業大学（福岡）
  • Year and Date: 2015-09-09
• [Presentation] 空気圧人工筋を用いた免荷式歩行訓練システムの開発～短下肢装具部の開発 (2015)
  • Author(s): 原周平，大塚博，山本紳一郎
  • Organizer: 第27回日本機械学会バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2015-01-09 – 2015-01-10
• [Presentation] Split-beltトレッドミルにおける速度比の違いによる歩行の適応／学習過程の変化 (2015)
  • Author(s): 佐藤浩司，渡邉翔，山本紳一郎，河島則天
  • Organizer: 第27回日本機械学会バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2015-01-09 – 2015-01-10
• [Presentation] 歩行中の空間的注意分布に関する高齢者の特異的傾向 (2015)
  • Author(s): 細田貴治，櫻田武，山本紳一郎
  • Organizer: 第27回日本機械学会バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2015-01-09 – 2015-01-10
• [Presentation] 空気圧人工筋を用いた免荷式歩行訓練システムの開発～免荷装置の開発と評価～ (2015)
  • Author(s): 渡邊健一，モハマドアズワン，楢崎将，大島達也，柴田芳幸，山本紳一郎
  • Organizer: 第27回日本機械学会バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2015-01-09 – 2015-01-10
• [Presentation] 加齢や障害による歩行運動の特徴抽出 (2014)
  • Author(s): 渡邉 翔，河島則天，山本紳一郎
  • Organizer: LIFE2014
  • Place of Presentation: ルスツ，北海道
  • Year and Date: 2014-09-24
• [Presentation] A novel treadmill body weight support system using pneumatic muscle actuators (2014)
  • Author(s): Tran Van Thuc, Flavio Pratico, Mohd Azuwan, Yamamoto Shin-ichiroh
  • Organizer: EMBC 2014
  • Place of Presentation: Chicago, USA
  • Year and Date: 2014-08-28
• [Presentation] Control of Lower Limb Orthosis: Simple Paradigm for the Control of antagonistic actuators (2014)
  • Author(s): M. Azuwan, S. Yamamoto
  • Organizer: SEATUC 2014
  • Place of Presentation: Johor Bahru, Malaysia
• [Presentation] Development of Body Weight Support Gait Training System using Pneumatic McKibben Actuator: Development of Measurement and Control System (2014)
  • Author(s): T. Seya, M. Azuwan, Y. Shibata, S. Yamamoto
  • Organizer: SEATUC 2014
  • Place of Presentation: Johor Bahru, Malaysia
• [Presentation] Development of Body Weight Support Gait Training System using Pneumatic McKibben Actuators: Control of Lower Extremity Orthosis (2013)
  • Author(s): M. Azuwan, T. Nobutomo, S. Yamamoto
  • Organizer: IEEE EMBC 2013
  • Place of Presentation: Osaka, Japan