2015 Fiscal Year Research-status Report
上半身の運動情報に基づいた歩行/走行運動評価・指導システムの開発
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15K21498
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
本城 豊之 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, システム工学群, 助教 (20710643)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 二足歩行 / 倒立振子モデル / エネルギー効率 / ウェアラブル計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢社会を迎えている今日において，歩行能力の維持・向上は寝たきりといったQOLの低下を予防するためにも重要な課題である．ウォーキングは日常的に手軽に行えるエクササイズとして人気があるが，歩行における定量的な評価項目は少なく，有効な評価基準とその伝達方法が必要であると考えられる．
人間はエネルギー効率の良い歩行速度を選択していることから，歩行速度と効率性は深く関係している．また，過去の研究から，歩行中の上下半身の重心運動から構成される重心二重倒立振子の角度が歩行速度に影響していることが分かっている．そのため，この重心二重倒立振子モデルから歩行速度と上下半身の運動に基づく定量的な歩行指標を求めることを目的としている．
過去の研究ではモーションキャプチャシステムを設置した計測空間内を実際に数度横断してもらい，短時間の歩行動作を計測してきた．本研究では呼気ガス計測による生理学的なエネルギーコスト等を測定するために，トレッドミル上での5分間の歩行の計測を行った．ベルト駆動のトレッドミルによってあらかじめ測定した個々人の快適な歩行速度における歩行運動とその歩行速度よりも速い歩行と遅い歩行を計測し，歩行速度と歩行時の重心二重倒立振子モデルの運動の関係を分析した．
結果として，トレッドミル上での歩行運動では，これまで行ってきた平地歩行で確認されていた二重倒立振子モデルの挙動と異なる挙動が検出された．そのため，この結果がベルト駆動のトレッドミルによる影響であるのか詳細に検討する必要性が確認された．
また，歩行運動時の重心二重倒立振子モデルを簡便に計測できるようにするための慣性センサを使用したウェアラブル歩行計測システムの開発に着手した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初予定していたトレッドミル上での歩行運動と呼吸ガスの計測実験を行った．各種情報を連動して計測し，分析することができた．しかし，動作分析の結果これまでのトレッドミルを使用していない歩行運動時の結果と異なる結果が確認された．そのため，トレッドミル上での歩行による影響と，その他の影響によるものを判別するための追加実験を行い，その上で歩行路の影響を踏まえた指標の算出が必要となった．
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| Strategy for Future Research Activity |
所属変更に伴い，現在の環境では実施できない計測実験である歩行路の影響による重心二重倒立振子モデルの挙動を分析するための追加実験と当初予定していたウェアラブル測定システムのモーションキャプチャによる評価を立命館大学にて行うことを計画している．
現在の環境でも可能であるウェアラブル計測システムの開発は継続して行う．
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| Causes of Carryover |
電子計算機の購入を予定していたが、見積もり額が予算を超過したため、次年度の購入とした
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
歩行評価用の計測システムのために電子計算機と無線心電計を導入する
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