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2019 Fiscal Year Research-status Report

Non-energized above-knee prosthesis capable of ascending & descending stairs

Research Project

Project/Area Number 18K04057
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

小金澤 鋼一  東海大学, 工学部, 教授 (10178246)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 洋  東海大学, 体育学部, 教授 (30372949)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords大腿義足 / 油圧回路 / 無動力 / 階段昇降
Outline of Annual Research Achievements

2018年度に開発した試作機を用いた歩行実験により,開発した義足機構の有効性が確認されたので,2019年度においては,より実用性,装飾性を高めることを目指した機構の改良を行った.
1つは,軽量化および,下腿のコスメラバーを使用できるほどのスリム化を目指した機構改良であり,膝関節と足関節の油圧シリンダーを分離し,油圧管路で繋ぐ方式とした.
油圧回路を全て設計開発するところまで至らなく,市販されている流量調節弁,アキュムレータ等を用いて歩行実験を行った結果,平地歩行,階段昇降ほぼ前モデルと同様に可能であることを確認している.また,圧力センサを用いて歩行中の油圧管路の内圧を測定した結果,階段降段歩行において最大30GPが発生することを確認した.
それを踏まえ,全油圧管路の設計を行い,現在,部品の加工依頼を行っている.部品が到着し次第,組み立てと歩行実験をおこなっていく予定である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新設計の油圧パーツを用いて歩行実験を行ったところ,油圧漏れ,絞り弁の調節の困難さなどの不具合が見つかり,現在改良した部品の加工依頼を行っているが,概ね想定内のスケジュールで進んでいる.ただし,COVID19の影響で,現在研究がストップしている.

Strategy for Future Research Activity

発注している油圧パーツが到着し次第,組み立てを行い,夏前には歩行実験を行う予定である.
さらに,その結果を踏まえ,さらなる改良を検討し,部品の発注を行い,9月以降に再歩行実験を行う.

Causes of Carryover

油圧部品を設計/開発し,実験を行った結果,油圧漏れ等の不具合が発生したため,新たな設計を行い部品の再発注を行った.その再設計が遅れ発注も遅れたので,COVID19の影響もあり加工費等の支払いが昨年度,間に合わなかった.

  • Research Products

    (3 results)

All 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Above-Knee Prosthesis for Stairs Ascending/Descending -New Design for Practical Usage-2020

    • Author(s)
      Reo Takahashi, T.Kikuchi, K. Igarashi, Y. Fukuzawa, Y. saitou and K. Koganezawa
    • Journal Title

      Proceedings of the 2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration

      Volume: 1 Pages: 777-783

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 階段昇降可能な無動力油圧システムを有する大腿義足2019

    • Author(s)
      高橋 澪生, 齊藤 靖, 福沢 祐二, 小金澤 鋼一
    • Organizer
      第20回計測自動制御学会SI部門講演会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 歩行補助装置2019

    • Inventor(s)
      小金澤鋼一,菊池喬之,斎藤靖,小林信行,福沢裕二,西沢真一
    • Industrial Property Rights Holder
      小金澤鋼一,菊池喬之,斎藤靖,小林信行,福沢裕二,西沢真一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2019-161098

URL: 

Published: 2021-01-27  

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