2004 Fiscal Year Annual Research Report
上肢運動パターン生成の分析に基づいたリハビリロボットによる作業療法支援
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15300200
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
松井 信行 名古屋工業大学, 学長 (30024285)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鵜飼 裕之 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40135405)
森田 良文 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00241224)
南部 雅幸 国立療養所中部病院, 長寿医療研究センター, 室長 (10333395)
辻 美和 藤本早鈴病院, リハビリテーション科, 作業療法士
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| Keywords | 支援システム / リハビリテーション / 作業療法 / 上肢訓練 / 運動パターン生成 / 視覚フィードバック / 机上訓練 / モーションアシスト |
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| Research Abstract |
本研究では,被訓練者一人一人の訓練効果の定量的評価,訓練メニューの作成支援の実現に向けて,被訓練者の上肢の生体状態(障害状態)を収集,評価し,その結果をロボットアーム動作にフィードバックできる支援システムを構築することを目的としている.平成16年度の成果を以下に示す.
(1)昨年度構築した3次元リハビリ訓練支援システムに対して制御アルゴリズムを開発し,作業療法として広く行われている双腕・単腕サンディング訓練を可能とした.そこでは,生体情報計測システムの組み込み,また訓練作業の目標軌道からのずれを戻すといった簡易モーションアシストのためのアルゴリズム開発を行った.
(2)身体運動とロボットアームの動作との親和性の向上の目的から,身体運動に適合したパワー・モーションアシストを実現するロボットシステムの制御アルゴリズムを検討するために,上肢身体運動パターンの生成分析を健常な大学院生を対象に実施した.
(a)現在使用されているサンディング器具を用いた訓練において,上肢関節ならびに体幹の位置計測に基づく上肢動作解析・・昨年度に比べ高精度かっ多測定点のデータを取得し,体幹,肩,上腕,前腕の協調性に着目した上肢運動を解析し,それに基づく速度モデルを構築した.特に抵抗運動の負荷の変化に対し,動作の協調性が変化する特徴を確かめた.
(b)(1)の訓練装置を用いた訓練動作において,訓練グリップに与える力と位置の計測に基づく上肢運動解析・・訓練作業時の力と運動軌跡から,上肢運動パターンのモデル構築のための運動解析を行い,単腕と双腕訓練の違いと利き腕との関係,抵抗運動の負荷の違いと運動軌跡の相関など,種々の知見を得た.
(3)(1)の訓練装置において,作業環境の仮想画面表示アルゴリズムと訓練作業中の生体情報計測データの表示アルゴリズムを開発した.
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