2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of assisting walking motion system by users' own arm corresponding to changes of gait
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15K05752
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
南後 淳 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (50250957)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 機構設計 / 脚部動作 / 歩行補助装置 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
静歩行から動歩行まで歩容の変化に対して滑らかに補助特性を変化可能な歩行補助装置を、身体拘束が少なく、動力源やそれを制御するセンサー類の使用を最小限にとどめて設計・製作することを目的としていた。平面6節リンク機構を用いて杖突動作を行う腕部の運動を入力とした補助装置の駆動機構は完成の見通しがついた。ただ、歩行器のようなキャスタ付きフレームを必要とする形式であった。この試作装置においては、装置の自重が使用者の負担となることなく、円滑な駆動が可能であった。身体への拘束も足部のシューズを履くのみ、加えて装置を駆動するための杖を握るのみ、であり基礎的な装置の構想としてはひとつの完成形と言えるまで近づけた。ただし、あくまで、フレームが必要な状態であり、日常生活での使用まで考えると十分ではない。そこで、最終年度（平成29年度および平成30年度）では、フレームをはずした状態でも装置が最小限の支持力で自立できる装置への改良を試みた。具体的には、脚部の補助機構のリンク数を減らし、足裏での出力がより効率よく腕部入力から伝達される構造に変更した。足裏の向きの支持を、閉回路を構成した機構ではなく、冗長自由度をばねで拘束する形式に変更した。また、かつてはフレームに作用していた回転軸における作用力が、フレームをはずした場合、使用者の身体に作用するので、その大きさを評価した。その結果、足裏での出力は、わずかではあるが改善した。一方で、実際の使用状況を動画等で確認すると、装置を駆動する人体の運動は、通常の歩行動作の速度とは異なり、また進行方向に対し左右への揺動の大きな動作となってしまっている。また、静歩行から動歩行への歩容の変化には、リンク長の変更が必要であり、可調整を容易にする形式までには至っていない。
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