2017 Fiscal Year Annual Research Report
計算機シミュレーションを援用した義足の適合・設計技術確立のための基礎的研究
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15H03052
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
内藤 尚 金沢大学, 機械工学系, 准教授 (40392203)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 志信 金沢大学, 機械工学系, 教授 (40242218)
中村 隆 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), その他部局等, 義肢装具士 (40415360)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 義足 / 適合 / 評価 / 計算機シミュレーション / 福祉用具 / 支援機器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最終目的は，計算機シミュレーションを援用した義足の適合・設計技術の基盤を確立することである．この目的のために，身体運動シミュレーション技術を基に，義足着用者において直接測ることが難しい断端部の応力分布などの負荷を限られた計測情報から推定する技術と義足の特性や個人ごとの身体特性に依存する身体運動を定量的に予測する技術を開発し，それらを義足の適合性評価の支援ツールとして応用する．本年度は次の３点の研究を実施した．実績は以下の通り．
１．義足利用者の特性データ収集：義足着用者の断端およびソケット形状・粘弾性特性分布の計測と運動時の状態データを取得する計測系を組み合わせた構築した．良好な適合が得られていると言える義足利用者を対象に縦型MRIを用いることで荷重時の断端および義足ソケットの形状の計測を行った．結果を通常型のMRIで計測した断端形状に比べることで荷重による変形が断端の側面において顕著であることが明らかとなった．
２．ソケット・断端系の計算モデルの開発と変形・応力分布の計算：断端およびソケットの形状および粘弾性特性を基にして有限要素モデルを作成し，運動時を想定した荷重条件下の断端の変形・応力分布を計算により求めた．
３．義足の慣性パラメータ同定システムの試作検討：義足の慣性パラメータを簡便に同定することができるシステムを試作した．関節を含まない１剛体と仮定できる物体の慣性パラメータの同定を行い，その同定精度，使用条件を検討した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は，複数の義足利用者のデータの収集を行う予定であったが十分な人数の被験者を募ることができなかった．シミュレーション技術の開発については概ね順調に進展しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，複数の義足利用者のデータの収集を行うとともに，シミュレーションにより得られた結果を比較し妥当性の評価を行い，その結果をフィードバックすることでシミュレーションを改良する方針について検討と改良実施を行う．
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