2016 Fiscal Year Research-status Report
機能的電気刺激による下肢リハビリシステムのペダリング運動制御に関する研究
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15K06156
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
河合 宏之 金沢工業大学, 工学部, 准教授 (70410298)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ペダリング運動 / 機能的電気刺激 / リハビリシステム / 速度制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は移動機構を有するリカンベントトライクを用いたリハビリシステムを構築し，片麻痺を有する被験者での速度制御法の提案をおこなった．従来のエアロバイクを用いたシステムは室内での利用に限定されていたが，本年度構築したシステムは屋外での使用が可能となった．また，片麻痺を有する被験者の実験において，従来の制御則では必要な電気刺激が十分おこなわれない状況が発生していた．これは，電気刺激をしない健側脚に頼ったペダリング運動により，目標角度を大きく超える運動をした場合の問題であったため，健側脚による漕ぎすぎによる電気刺激量の低下を抑える目的で，ペダリング速度のみに依存する速度制御法の提案をおこない，理論的な安定性解析をおこなった．提案する制御手法の有用性は健常者による実験と片麻痺を有する非健常者による実験にて検証した．特に，片麻痺を有する非健常者での実験は，１か月間（週２回，計８回）おこなうことで，リハビリとしての効果も確認した．毎回の実験では電気刺激によってスムーズなペダリング運動が実現できることが確認された．また，初回と最終回の実験結果を比較すると，本提案手法の適用前と後ではペダリング運動に違いがみられ，最終回のときには電気刺激をおこなわない自発的なペダリング運動もスムーズにおこなえることが確認された．ただし，被験者の数が十分でなく，被験者が提案手法によってリハビリの効果を得られるかどうかを事前に判断することが困難であるため，引き続き実験をおこなっていく必要があると考えられる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
モータを有するリカンベントトライクは品質などの問題で入手が困難であったため，通常のリカンベントトライク(モータなし)を購入し，システムの構築をおこなったことにより，一部，予定していた機能がない状態で研究を進めているため，若干の遅れ(目標の修正)があると判断している．
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| Strategy for Future Research Activity |
通常のリカンベントトライクによるシステム構築は概ね終わっているが，より効果的なシステムとするためにペダリングに必要な力を測定する機能を付加し，ペダリング力を陽に考慮した新たな制御則の提案と実験的な検証をおこなう．また，筋力が少ない非健常者でも利用可能リハビリシステムとするために，交互屈伸運動をリカンベントトライクの動力として伝える機構を構築する予定ある．提案する制御則や構築したシステムを，健常者と非健常者の実験を通して有用性を検証し，改善点を検討する．
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| Causes of Carryover |
購入予定であったモータを有するリカンベントトライクは品質に問題があり，機能が多少異なる別のリカンベントトライクを購入したため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
購入したリカンベントトライクの機能を補うために，ペダリング力を測定するセンサを購入予定．
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