Development of Hip Joint Load Estimation Model During Walking Using Foot-Mounted IMU Sensors and Insole Force Sensors

• Project/Area Number: 26K20854
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 稲井 卓真 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (20932487)
• Project Period (FY): 2026-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2026)
• Budget Amount: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2028: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2027: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2026: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
• Keywords: 歩行 / 股関節負荷 / 足部 / IMUセンサ / インソールセンサ

Outline of Research at the Start

過度な股関節負荷は変形性股関節症の進行リスクに繋がるため、日常歩行中の股関節負荷を評価する技術の開発は喫緊の課題である。しかし、歩行中の股関節負荷を定量化するには、三次元動作解析装置から得られる「歩行姿勢の情報」と、床反力計から得られる「力の情報」が必要であり、これらの機器は高価・大型・持ち運び困難であることから日常歩行での使用は難しい。そこで申請者は、足部慣性センサと機械学習を用いた独自のアルゴリズムから得られる「歩行姿勢の情報」と、足底荷重計測センサによる「力の情報」を統合した股関節負荷の新たな推定モデルの確立を目指す。