2016 Fiscal Year Research-status Report

腰部ヘルスケア支援を目的としたソフトアクチュエータ搭載型知的コルセットの開発

Research Project

Project/Area Number	16K21281
Research Institution	The University of Shiga Prefecture
Principal Investigator	西岡靖貴滋賀県立大学, 工学部, 助教 (70609734)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	ソフトアクチュエータ / 生体計測 / 腰部負担
Outline of Annual Research Achievements	腰部ヘルスケアを支援する空気圧式コルセットを開発するために、本年度では下記のように分類された項目において、研究を実施した。それぞれにおける研究成果を報告する。 ①制御則導出のための拘束感・腰部負担の定量化姿勢角度と筋電位についての生体計測の予備実験を実施した。被験者10名程度に対する脊柱起立筋群における測定部位、負担評価方法について検討した。姿勢角度と筋電位に対してある一定の傾向、及び次年度における本実験に向けた測定条件が得られた。 ②アクチュエータ及びコルセット設計本研究におけるコルセットは拘束時と非拘束時を容易に切り替えられることが重要な機能となる。本年度において、人体に効率的に圧迫力を付与できるアクチュエータの基本構造、及び非拘束状態に数秒で切り替えられる構造を考案した。また、本アクチュエータを内蔵した簡易コルセットを製作し、被験者1名に対して、筋電位測定実験による差異を確認した。本成果について学会での口頭発表を実施した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初の計画で示していた拘束感の定量化については、筋電位と姿勢角についてのみ予備計測実験をするまでにとどまっている。拘束感との関係についても明らかにするべきであったが、本実験をするための条件を確立することが第1段階としては重要と考えられる。本実験に向けた計画が明確になっていることから、おおむね順調といえる。アクチュエータの設計については、人体への圧迫を実施する点に加え、非拘束状態へ迅速に切り替えることができる構造を示した点は大きな成果である。次年度以降でのフィールドでの実験が遂行可能であることから、順調に進展している。
Strategy for Future Research Activity	制御則導出のための、姿勢角と筋電位、拘束感、力学的トルクの関係を明らかにするために、昨年度得られたデータから本実験を実施する。実験の準備については順調に進めている。アクチュエータ及びコルセットに関しては最適な設計手法を、フィールド実験により得られたデータを基盤とし導出する。ウェアラブルで搭載可能なシステムを構築し、フィールド実験を実施する。初段階として、フィールドには本学人間看護学部の学生を対象とする。使用感として、拘束感や圧迫力について評価する。
Causes of Carryover	本実験における条件や備品を明確にするため予備実験について慎重に実施したため、本実験用のための費用が使用額として生じた。予備実験では、被験者数が少なく、被験者及び実験補助への謝礼が想定よりも少なくなった。また、使用機器に関しても最小限で実施した。また、アクチュエータの試作に重点を置いたため、コルセットの試作にかかる費用が想定より少なくなった。
Expenditure Plan for Carryover Budget	本実験のためのセンサとして筋電位センサ、及び動作測定センサを利用する。また、被験者への謝礼が、人数の増加と実験時間の増加により、想定より大きな額が必要となる。アクチュエータの基本構造が決まったため、コルセットを実験による改良を含めた製作のための費用に使用にする。