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2008 Fiscal Year Annual Research Report

脚部運動神経刺激による転倒防止装置の開発

Research Project

Project/Area Number 19500487
Research InstitutionMaizuru National College of Technology

Principal Investigator

鈴木 立人  Maizuru National College of Technology, 機械工学科, 講師 (90270298)

Keywordsつまずき転倒 / 高齢者 / 転倒防止動作 / 電気刺激 / 膝関節トルク
Research Abstract

脚部筋の電気刺激による転倒防止装置の開発を目的として,大腿四頭筋に対する電気刺激について,刺激波形の周波数と振幅に対する主観的痛感痛覚と膝関節動作・トルクの動特性について実験解析を行った.この結果,次の2つの結論を得た.(1)電気刺激の周波数10Hzにおいては,振幅100mA程度で,主観的痛感痛覚が8程度の「針で刺されるような痛み」が生じたが,他の周波数と比較して,3倍程度の振幅値の刺激が可能であった.50mA以上の比較的大きな振幅値による刺激が可能であったため,同条件下の膝関節動作は,被験者によっては,0.4s程度の動作遅れ,73.9deg.の最大動作角度,24rad/s2の最大角加速度,最大関節トルク5.5Nmを得ることができた.しかし,刺激初期の関節移動において,筋収縮が間欠的に発生し,振動現象が見られた.(2)電気刺激の周波数100,77,50Hzの高い周波数は30mA程度の低い刺激振幅においても主観的痛感痛覚が強く,特に「筋肉が絞られるような痛み」が生じることがわかった.同条件下の膝関節動作については,5Nm程度の高関節トルクを得られるが,関節動作は角加速度が8rad/s2程度で遅く,被験者によっては刺激開始から1s程度遅れて動作が開始されることがわかった.また,初期動作における振動動作は発生していなかった.
今回得た試験結果から関節動作特性と主観的痛感痛覚を考慮した結果,適当な条件は刺激周波数10Hzで電流振幅70mA程度であった.ただし,初期動作で振動現象が残ることより,関節駆動状況に応じて周波数,振幅を変化させる手法を検討する必要もあると考えられる.

  • Research Products

    (3 results)

All 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] 踏み出しによる前方転倒防止挙動の動作解析2009

    • Author(s)
      鈴木立人, 他
    • Journal Title

      舞鶴工業高等専門学校紀要 44

      Pages: 5-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 電気刺激を用いた転倒防止装置の基礎的検討2009

    • Author(s)
      鈴木立人, 他
    • Journal Title

      舞鶴工業高等専門学校紀要 44

      Pages: 11-16

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 運動神経刺激による四肢の動作解析2008

    • Author(s)
      今岡大策, 鈴木立人, 他
    • Organizer
      日本機械学会福祉工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      山口大学
    • Year and Date
      2008-09-17

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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