福祉用歩行機能維持・回復訓練装置の知能化に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650310
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 小野 敏郎 大阪府立大学, 工学部, 教授 (20081250)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 浩治 大阪府立大学, 工学部, 助手 (00254433) ; 小松 信雄 大阪府立大学, 工学部, 助手 (80215392) ; 和田 光代 大阪府立大学, 工学部, 助手 (70201259)
• Keywords: 福祉工学 / 歩行機能維持・回復訓練装置 / リハビリテーション / 知能化

Research Abstract

本研究の目的は汎用的なハードウェアをソフトウェアによって個別仕様化する歩行機能維持・回復訓練装置を開発する事である.具体的には,訓練者に2枚の板にそれぞれの足を載せさせて模擬的に歩行運動をおこなわせる機構を設計・製作する.このような装置で訓練者に歩行運動をおこなわせ,運動中の足裏の圧力中心の位置が変化するパターンが正常で安定した歩行のそれと一致するように足踏み板の位置・姿勢等を時事刻々調整する.さらに筋収縮の仕組みに基づいた筋運動の力学モデルから歩行運動における身体全体の無理のない運動パターンを生成し,訓練者に実際の運動をそれに近づけるように矯正させる.このようにして,訓練者個々に対応して歩行機能を維持・回復させることができる.今年度の研究計画とその進捗状況は以下の通りである.
1 模擬的に歩行運動をおこなわせる機構の設計・試作
細部にわたる設計がほぼ完了し,試作に取り掛かっている.
2 身体運動の力学モデルの開発
筋肉の収縮によって生じる身体運動の観点からその力学モデルを現在開発している.
3 訓練運動中における足裏の圧力中心の軌道制御に関する検討
足踏み板の位置・姿勢の変化と訓練者のそれへの応答による重心位置の変化との関係を理論と公開されている実験データから子細に検討し,装置の設計に十分に反映させた.さらにその検討結果に基づいて歩行訓練運動中の訓練者の足裏の圧力中心の軌道を制御する方策を考察中である.
今年度はハードウェアの設計と試作に特に重点を置いた.来年度はソフトウェアによる装置の個別仕様化を図る.