2020 Fiscal Year Annual Research Report
Optimal walker operation during walking with a wearable robotic exoskeleton for paraplegics
Project/Area Number |
18K10727
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Research Institution | Fujita Health University |
Principal Investigator |
田辺 茂雄 藤田医科大学, 保健学研究科, 准教授 (50398632)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小山 総市朗 藤田医科大学, 保健衛生学部, 講師 (90754705)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | リハビリテーション / ロボット / 脊髄損傷 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は,WPALを使用した自立歩行時の最適な歩行器操作法を解明することである.まず,ロボット補助歩行時の,歩行者と歩行器の距離を計測するシステムを構築する.次に,定常歩行時の時系列データから,練習すべき動作課題を明らかにする.最後に,転倒につながる姿勢変化を再現し,姿勢変化発生に至る過程を明らかにする.今年度,平成32年度(令和2年度)の研究では,転倒につながる姿勢変化を模擬的に再現し,経時的な距離の変化を検討した. 対象者は,WPALでの自立歩行経験がある健常者とした.計測する情報として,歩行器とヒトとの距離情報の取得にはワイヤセンサを用いた.また,踵接地時期の取得にはWPALが出力する遊脚後期膝関節完全伸展時期を用いた. 対象者に,WPAL装着下で10m歩行を行うよう指示し,歩行器を押し出していない時期に歩行器の前方移動を物理的に妨げ,歩行器とヒトとの過度な接近状態を模擬的に再現した.取得した情報をもとに,歩行器との過度な接近状態が生じる過程での歩行器とヒトとの最離隔距離と最接近距離,および最離隔距離が生じた時点から最接近距離が生じた時点までの時間を算出した. 結果として,最離隔距離は224.1 mmから337.9 mm,最接近距離は55.6 mmから66.3 mmであった.また,その両者が生じた時点の間隔は1.06秒から1.28秒であった. 上記の通り,歩行器との過度な接近は1秒程度で生じる可能性が示唆された.ヒトの視覚刺激からの反応速度は約0.2秒とされているが,転倒を防ぐための介助には介助者の大きな身体動作が必要となるため,さらに長い時間を要すると考えられる.したがって,転倒予防に向けては,さらなる開発検討が必要と考えられる.
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