2020 Fiscal Year Annual Research Report
Muscle Synergies and Dynamic Primitives in Robotic Gait Training
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19H02111
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
平井 宏明 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60388147)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | リハビリテーション / 脳神経疾患 / 人間機械システム / 知能機械 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，脳卒中リハビリテーションを「身体協調に基づく中枢神経系の機能回復」と捉え，患者の身体協調の再獲得と保持を促進する歩行再建のためのロボット訓練法の開発を行う．筋シナジーと動的プリミティブの新しい運動理論に基づく運動介入（身体協調に基づくインピーダンスと平衡点の調整訓練）が下肢ロボット療法として効果的であることを臨床研究を通じて検証する．
具体的には，以下の３つの小課題を克服することにより，課題の達成を目指す．
（１）診断 ― 異常な身体協調の定量化
（２）治療 ― 正常な身体協調の再獲得を促進する運動介入
（３）効果 ― 臨床試験による介入効果の科学的根拠の獲得
本年度は，上記（１）診断，（２）治療の課題に注力した．ただし，ここでは歩行のみに限定せず，多様な身体運動の協調に対して，筋シナジーと動的プリミティブの概念に基づき運動解析を行い，運動理論とそれに基づく介入，ならびに，その周辺技術について深化を図った．結果はリハビリ、スポーツをはじめとする運動学習を伴う幅広い分野への技術の適用の可能性を示唆した．一連の成果と関連技術は，学術論文１件，学会発表２８件（国外７件，国内２１件），特許取得２件（国内２件）にまとめられている．なお，取得特許については，出願日が前身研究の期間内であるため，下記には記載されていない．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
感染症拡大の影響を受け，成果取りまとめに不可欠な実験の実施が一時困難となったため．
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| Strategy for Future Research Activity |
社会情勢を考慮に入れつつ，遅れた計画分も加味して研究を進めていく予定である．
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[Presentation] Intermittent Regulation of Ankle Equilibrium and Ankle Impedance During the Running of High-Class Athletes2021
Author(s)
T. Watanabe, H. Hirai, T. Yajima, D. Kogawa, H. Nagao, Y. Kaneko, K. Noro, N. Yamada, S. Yamamoto, K. Matsui, A. Nishikawa, and H. I. Krebs
Organizer
43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2021)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Inter-Limb Asymmetry of Equilibrium Regulation in the Legs of 10-11-Year-Old Boys During Overground Sprinting2021
Author(s)
K. Noro, H. Hirai, H. Okamoto, D. Kogawa, C. Kamimukai, H. Nagao, Y. Kaneko, K. Hori, S. Yamamoto, N. Yamada, T. Yajima, K. Matsui, A. Nishikawa, and H. I. Krebs
Organizer
43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2021)
Int'l Joint Research
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[Presentation] 上級ランナーの走動作における足関節の間欠制御2021
Author(s)
渡邉泰良, 平井宏明, 彌島卓, 古川大輔, 長尾裕史, 金子靖仙, 野呂和主, 山田直人, 山本慧, 松居和寛, 西川敦, Hermono Igo Krebs
Organizer
第39回日本ロボット学会学術講演会
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[Presentation] 10-11歳男児の地上全力疾走における左右脚の非対称な運動制御2021
Author(s)
野呂和主, 平井宏明, 岡本英也, 古川大輔, 上向井千佳子, 長尾裕史, 金子靖仙, 堀開登, 山本慧, 山田直人, 彌島卓, 松居和寛, 西川敦, Hermono Igo Krebs
Organizer
第39回日本ロボット学会学術講演会
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[Presentation] Coactivation synergies as physiological markers of locomotor skills in athletes2020
Author(s)
K. Hori, H. Hirai, D. Kogawa, H. Nagao, Y. Kaneko, R. Fujihara, S. Yamaguchi, T. Hikawa, K. Kozasa, N. Yamada, S. Yamamoto, K. Matsui, A. Nishikawa, and H. I. Krebs
Organizer
42nd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2020)
Int'l Joint Research
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[Presentation] 上級ランナーの走行時における足先平衡点の離散制御2020
Author(s)
堀開登, 平井宏明, 古川大輔, 長尾裕史, 金子靖仙, 山本慧, 山田直人, 野呂和主, 彌島卓, 松居和寛, 西川敦, Hermano Igo Krebs
Organizer
第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
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