Development of the Body Weight Support system using Pneumatic Artificial Actuators

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K18423
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: Tran Van Thuc 芝浦工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (70817410)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: BWS / PAM / Gait training / Center of mass / Center of Pressure / Step Length

Outline of Final Research Achievements

The new BWS system succeeded generated the modulated unloading force that follows the COP movement. These results turned out the flexible unloading force by the new BWS system. The results from the validation experiment show the advantages of the new BWS system, such that, it could prevent the pendulum effect during walking.
The results from the experiments on the abnormal walking show the potential applications of the new BWS system in clinical to improve the gait performance of the hemiplegia and the spinal cord injury patient. The modification and improvement of the abnormal walking under the new BWS system can be found in terms of COM, COP, MOS, and step parameters.

Free Research Field

Rehabilitation and Health Care

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新たに開発された免荷装置は低コストで容易に製作が可能であり、また免荷に必要な力をアクティブに生成することができる。本システムは歩行パターンとパラメータをリアルタイムに修正しながら歩行アシストを行うことで、歩行機能の改善を図っている。本システムのこの新しい免荷方法は患者の感覚フィードバックに良好な影響を与えることから、臨床的な導入を検討できると考えられる。
運動障害と歩行障害は、患者の日常生活の質に悪影響を及ぼし、医療費として数十億ドルにのぼる。 製作コストが非常に低い、新型免荷装置は歩行機能を早期に回復するだけでなく、経済的負担を軽減することができると考えられる。