2017 Fiscal Year Annual Research Report
無重力環境や老化による筋機能低下の原因解明と予防装置の開発
| Project/Area Number |
17H03193
|
|---|
| Research Institution | Doshisha University |
|---|
Principal Investigator |
辻内 伸好 同志社大学, 理工学部, 教授 (60257798)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大平 充宣 同志社大学, 研究開発推進機構, 嘱託研究員 (50185378)
伊藤 彰人 同志社大学, 理工学部, 准教授 (60516946)
上林 清孝 同志社大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (70415363)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 運動制御 / トレッドミル / 慣性センサ / バイオメカニクス / 微小重力 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
(1) NASA ARGOS を用いた低重力下の歩行解析：
ARGOSを用いて様々な低重力環境条件下における歩行運動実験を行い，下肢の表面筋電位を表面筋電位計によって計測する．これらの計測データをウエアラブル歩行解析装置と同期して信号処理することで，生じた床反力，足底圧中心点などの生体力学的データとの相関性を明らかにする．そのための実験を3月下旬に実施する予定であったが，NASA JSCのeIRBシステムの2ヶ月の運用停止により，倫理委員会が開催されず実験は5月に延期となった．2月15日のNASA eIRB委員会にて，実験が承認されたため，現在，ARGOSでの実験準備を整えている．前試験として，体重免荷トレッドミルを利用した歩行解析を実施し，体重免荷率による歩行形態の変化について定量的な考察を行い，日本機械学会関西支部定時総会講演会でその結果について講演した．本成果をIEEEのEMBS2018に投稿を準備している．
(2) 自走式トレッドミルの開発：
共同研究先で，歩行路面の駆動摩擦をモータによって補償し，内蔵した床反力計が計測した踏力に比例する抵抗力を負荷することで「自走」を模擬可能なトレッドミルを試作し，基本性能を満足する目処が立ったため2月末に納入された．今後，ヒトが床面上を自走する際の感覚と違和感のない駆動制御アルゴリズムを構築していく．
これらに関係する内容を，国内学会3件，および国際学会1件，国内論文1件（Doshisha Journal of Health & Sports Science, 9, 49-50（2017））で公開した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(1) 体重免荷型トレッドミルを使用した運動解析を実施
(2) 自走式トレッドミルの試作完了と基本性能の検証および歩行解析の実施
当初目標であったNASA JSC での ARGOS実験は延期されたが，比較対象となる体重免荷式トレッドミルによる歩行解析から，重力が歩容におよぼす影響に関して形跡が実施できたこと，また，自走式トレッドミルの初号機に対する負荷制御によって目標仕様が達成できる可能性が得られたため．
|
| Strategy for Future Research Activity |
(1) NASA JSC ARGOS を使用した，体重免荷実験を実施し，体重免荷式トレッドミルとの比較を行う．
(2) 今年度実施した体重免荷式トレッドミルによる実験結果を筋骨格シミュレーションモデルSIMMによって解析し，主筋に発生する筋電出力とシミュレーション結果を比較考察する．
(3) 開発した負荷制御型トレッドミルを使用した歩容解析，主筋の筋電信号計測を実施し，負荷制御手法の改良と抗重力筋に与える影響を解析する．
|
