2017 Fiscal Year Annual Research Report
Fundamental study of human adaptability to external assistance for physical movement
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15K14619
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
村木 里志 九州大学, 芸術工学研究院, 教授 (70300473)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 修 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20357891)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 福祉 / アシスト機器 / テクノアダプタビリティ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、人間の動作のエンジンとなる筋力をアシスト（援助）する機器の開発が発展している。本研究では、肘関節屈曲の等尺性運動を対象とし、アシスト中の筋活動の応答および適応特性を検討する。当年度は、アシストを伴う運動を繰り返し行った場合にアシストの効果が高まるかを検討した。。
被験者は健康な成人男性19名とし、アシストトレーニング（T）群とコントロール（C）群に分けた。実験は4日間実施した。1日目（トレーニング前）と4日目（トレーニング後）は両群とも次の課題を行った。被験者は座位姿勢をとり、上腕を下垂し、前腕を水平（肘角度直角）にした状態にて、等尺性の肘関節屈曲運動を行わせた。手首には張力センサ・ワイヤが取り付けられたベルトが装着され、張力センサによって計測された張力を被験者にディスプレイを通して提示した。負荷条件は、事前に計測した最大等尺性筋収縮力の30%とした。被験者には実験課題中、ディスプレイ上の張力値をアシストの有無に関わらず一定に保つように指示した。2日目と3日目は、T群においては1日目と同様の課題を15回繰り返した。一方、C群はT群と同じ課題を行うが、アシストは付与されず、最大等尺性筋収縮力の15%を維持する課題を行った。そして、主動筋である上腕二頭筋および拮抗筋である上腕三頭筋の筋電図および張力値の変動から求めた力調節安定性（張力値の変動に基づく）を計測・分析した。
1日目および4日目とも主動筋の筋電図振幅はアシストによって減少した。一方、1日目と4日目の結果を比較すると、両群とも拮抗筋の筋電図振幅値が減少した。さらにT群では力調節安定性が向上した。拮抗筋は主動筋に対して抵抗的に働き、関節トルクの大きさを調節する役割がある。アシストを繰り返し利用することによって、そのアシストに対して効率の良い力調節のスキルを獲得したことが示唆された。
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