2006 Fiscal Year Annual Research Report
機能的電気刺激と併用する歩行アシスト、歩行リハビリテーションロボットの開発
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18200038
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大日方 五郎 名古屋大学, 先端技術共同研究センター, 教授 (50111315)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷 和徳 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教授 (10357775)
松本 光太郎 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 講師 (60420361)
中山 淳 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助手 (70270212)
巖見 武裕 秋田大学, 工学資源学部, 講師 (10259806)
松永 俊樹 秋田大学, 医学部附属病院, 助手 (50312715)
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| Keywords | 歩行支援 / リハビリテーション / アシストロボット / 生活支援 / 運動機能再建 / 社会的受容性 / 人への協調 / 制御システム設計 |
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| Research Abstract |
モータと機能的電気刺激装置を併用する歩行アシスト装置を試作した。重要は10kg以内、消費電力は300W以内となり、当初の目標を達成した。歩行動作と起立・着席動作をアシストするモータ制御アルゴリズム、モータと強調して麻痺した筋肉を人工的に動作させる機能的電気刺激の刺激パターンの生成アルゴリズムを制作し、試作した歩行アシスト装置に実装した。
健常者を被験者とする起立・着席実験と片足のみの運動をアシストする歩行実験を実施した。モータの制御アルゴリズムでは、角速度をフィードバックする制御法と角度をフィードバックする制御法を比較して、角度をフィードバックする方が性能や安全性確保の問題で有利であることを確認した。比較のため、モータによるアシストのみを行った場合についても実験を実施した。本研究で提案するハイブリッドアシスト方式は、モータのみを歩行のアシストに用いる場合に比べてモータのエネルギー消費を大幅に減らすことができることが明らかになった。これは、装置全体をウェアラブルかするためには、小容量のバッテリーでの動作を可能となるので大きなメリットとなる。
また、機能的電気刺激のみで歩行再建を目指す場合には、発生する関節トルクの正確な再現が困難であることが知られているが、モータを併用するために正確な歩行動作の再現が可能となり、実用化に近づいたということができる。これらの研究成果は、二つの国際会議で発表され、注目を集めた。
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