2016 Fiscal Year Research-status Report
高齢者せき損患者の歩行リハビリ訓練を支援するロボット
| Project/Area Number |
15K01490
|
|---|
| Research Institution | Kyushu Sangyo University |
|---|
Principal Investigator |
榊 泰輔 九州産業大学, 工学部, 教授 (60373130)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2018-03-31
|
| Keywords | リハビリロボット / 介護ロボット / 福祉ロボット / せき損 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は高齢者に多い脊髄損傷による下肢機能の麻痺に対し、立位保持訓練および歩行訓練を効率化する２種のロボットを開発することを目的とする。立位保持訓練ロボットは、立位にて足の前後スライド運動を介助し左右足への重心移動と遊脚・立脚など基本的な動作を訓練する。歩行訓練支援ロボットは、実環境での歩行を患者に追従しながら支援する。研究課題は、介助力調整機能、運動状態表示機能、転倒防止機能である。
介助力の調整機能について、立位保持訓練ロボットでは、高齢者にわかりやすい訓練結果の評価機能にするため簡素化した機能を実装し展示会等で医師・療法士・介護士などから意見聴取し改良した。難易度の調整機能はアルゴリズムを開発した。また訓練時における脳賦活状態を計測し、足底圧状態の表示の有無による比較など実験系を確立した。歩行訓練支援ロボットでは、体幹姿勢と腰側方圧力に応じて腰揺動を左右両側で連続するためのアルゴリズムを考案した。
運動状態表示機能について、立位保持訓練ロボットでは、高齢者にもわかりやすい改良した操作パネルについて見易さの検証のため療法士等から意見聴取した。歩行訓練支援ロボットでは、腰揺動に応じた体重心の移動の画面表示について療法士等に意見聴取した。
転倒防止機能について、立位保持訓練ロボットでは、車いすからの移乗性、転倒防止対策の有効性について、若年健常者の動作実験をするとともに展示会等で療法士など専門家の意見を聴取し、背中を支持するバー、股下カバーなど改良を重ねた。歩行訓練支援ロボットでは、膝折れ時に対応策について展示会などで療法士など専門家に意見聴取した。
以上の成果について国際学会１件、国際研究セミナー招待講演２件、日本機械学会九州学生会（2017年3月）同支部会で計４件、展示会２件で報告した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
立位保持訓練ロボットと歩行訓練支援ロボットの２種のロボットを組み合わせ、下肢麻痺患者のリハビリ訓練に有用な手段を提供するべく研究を推進している。ロボットの各研究課題について、概ね目標通り達成しており成果を学会等で２件発表している。また、研究推進体制についても、総合せき損センターや企業をふくむ月例の推進会議を継続している。
個別の課題については、介助力の調整機能について、立位保持訓練ロボットでは、評価機能の実装と検証をすすめ脳賦活についても検討を進めており、難易度の自動調整機能もアルゴリズムを開発している。ただし、脳賦活を促す表示方法の探索、難易度の自動調整機能の実装が次の課題となる。歩行訓練支援ロボットでは、腰揺動が左右両側で連続して実施するためのアルゴリズムを開発した。ただし、腰揺動を連続して実施する機能の実装と検証実験が課題となる。
運動状態表示機能について、立位保持訓練ロボットでは、高齢者にもわかりやすい操作となっていることを検証した。ただし、操作パネルなどから提示される情報により脳賦活が促されるかは検証が必要である。歩行訓練支援ロボットでは、足動作と腰揺動に応じた体重心の移動の画面表示について療法士等の医療専門家について意見聴取している。ただし、画面表示のわかりやすさについて専門家による検証が引き続き課題となる。
転倒防止機能について、立位保持訓練ロボットでは、膝折れ等対策の検証と改良を進めている。ただし、構造の簡素化軽量化と両立しつつ有効性の検証と改良を継続することが課題となる。歩行訓練支援ロボットでは、膝折れ等の対策のための意見もとに改良を続けている。ただし、転倒防止対策の有効性の検証と改良が次の課題となる。
以上の進捗と課題を総合的に評価して、概ね順調に推移していると考える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降も、立位保持訓練ロボットと歩行訓練支援ロボットの２種のロボットを組み合わせ、高齢者の 下肢麻痺に対する訓練に有用な手段を提供するべく、研究を推進していく。成果は学会・研究会・展示会等で適宜報告する。また、研究推進体制について引き続き、総合せき損センターや企業をふくむ月例の推進会議を継続していく。
個別の課題について、介助力の調整機能については、立位保持訓練ロボットでは、脳賦活をより大きく促す表示方法を検討し比較実験する。また難易度の自動調整アルゴリズムを実装し機能を検証する。歩行訓練支援ロボットでは、腰揺動を連続して実施する機能の実装と検証実験を実施する。これらについて取組むがうまくいかない場合は、療法士等の専門家の意見を聴取し、表示方法や難易度調整方法などの改良を試みる。
運動状態の表示機能について、立位保持訓練ロボットでは、操作パネルのわかりやすさを引き続き高齢健常者また療法士等の医療専門家について意見聴取し検証を重ねるとともに、脳賦活する情報提示の在り方について検討する。また、歩行訓練支援ロボットでは、体重心の移動の画面表示のわかりやすさについて療法士等の医療専門家について引き続き意見聴取する。これらについて取組むがうまくいかない場合は、療法士等の専門家の意見を聴取し表示の配置や重心移動のタイミング提示の方法など改良を試みる。
転倒防止機能について、両ロボットで、車いすからの移乗性を良好にすること、膝折れ等対策の検証と改良を進める。構造の簡素化軽量化と両立しつつ有効性の検証と改良を継続する。これらについて取組むがうまくいかない場合は、療法士等の専門家の意見も参考にする。
|
| Causes of Carryover |
物品購入品の予算が当初見積もりより値引きされたため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
開発中のロボットの改良用部品として使用する。
|
-
-
-
[Presentation] Rehabilitation Robot in Primary Walking Pattern Training for SCI Patient at Home2016
Author(s)
Taisuke Sakaki, Toshihiko Shimokawa, Nobuhiro Ushimi, Koji Murakami, Yong-Kwun Lee, Kazuhiro Tsuruta, Kanta Aoki, Kaoru Fujiie, Ryuji Katamoto and Atsushi Sugyo Taisuke Sakaki, Toshihiko Shimokawa, Nobuhiro Ushimi, Koji Murakami, Yong-Kwun Lee, Kazuhiro Tsuruta, Kanta Aoki, Kaoru Fujiie
Organizer
The International Conference on NeuroRehabilitation (ICNR2016)
Place of Presentation
Segovia, Spain
Year and Date
2016-10-20 – 2016-10-20
Int'l Joint Research
-
