2021 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, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (60388147)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 運動制御 / 運動学習 / 運動訓練 / 人間機械システム / リハビリテーション / スポーツ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在，我が国のロボット療法は導入期～成長期にあり，正しい介入と誤った介入を見極めながら，臨床エビデンスの蓄積によって真に効果的な運動療法を確立することが求められている．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，対象者の身体協調の再獲得と保持を促しながら，歩行再建の手助けをする新しいロボット訓練システムを開発した．また，本システムを用いて，筋シナジーと動的プリミティブの運動理論に基づく介入（身体協調に基づくインピーダンスと平衡点の調整）を実施し，その効果について検証を行った．具体的には，以下の３つの課題に取り組んだ．
（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
さらに，同手法を歩行以外の多様な身体運動（ペダル漕動作，走行，疾走，到達運動）の解析や訓練へ適用し，本理論に基づく運動の評価，介入，およびその周辺技術について科学的基盤の強化と深化を図った．結果はリハビリ，スポーツをはじめとする身体の運動制御や運動学習に関わる幅広い分野への技術適用の可能性を示唆した．日米共同で実施された上記一連の成果と関連技術は，学術論文3件，学会発表16件（国外4件，国内12件），特許取得１件（米国１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ったため，下記には記載されていない．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(22 results)
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[Journal Article] 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2022
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, Hermano Igo Krebs
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Journal Title
日本ロボット学会誌
Volume: 40(3)
Pages: 259-262
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Physiological markers of motor improvement following five-month sprint training in young boys2023
Author(s)
Kazuto Noro, Asumi Takeichi, Hiroaki Hirai, Hideya Okamoto, Daisuke Kogawa, Chikako Kamimukai, Yasunori Kaneko, Noriyuki Tabuchi, Shoji Kinoshita, Yuta Miyajima, Yusuke Yashima, Hirokazu Kuga, Satoru Yamamoto, Naoto Yamada, Kazuhiro Matsui, Atsushi Nishikawa, and Hermano Igo Krebs
Organizer
The 11th International Symposium on Adaptive Motion of Animals and Machines (AMAM2023)
Int'l Joint Research
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[Presentation] ペダル漕動作における下肢筋群の協調構造の崩壊と運動性能―構成論的アプローチ―2022
Author(s)
渡邉泰良, 平井宏明, 原田拓実, 三上竣平, 日野匠太朗, 八島侑祐, 野呂和主, 久賀紘和, 宮島祐太, 松居和寛, 西川敦, Hermano Igo Krebs
Organizer
第23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 (SI2022)
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[Presentation] 陸上教室に通う10-11歳男児の疾走能力と筋協調性の発達に関する縦断的研究2022
Author(s)
野呂和主, 平井宏明, 岡本英也, 古川大輔, 上向井千佳子, 金子靖仙, 田渕規之, 宮島祐太, 八島侑祐, 山本慧, 山田直人, 松居和寛, 西川敦, Hermano Igo Krebs
Organizer
第40回日本ロボット学会学術講演会 (RSJ2022)
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