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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Can the biomimetic assistive device reduce the undesired stress on skin?

Research Project

Project/Area Number 19H04503
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

菊池 武士  大分大学, 理工学部, 教授 (10372137)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福永 道彦  大分大学, 理工学部, 准教授 (90581710)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords生体支援
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,真に人間親和性の高い生体支援機器を実現するために,① 人の運動軸と機器・器具の運動軸との「ズレ」が身体に与える負担の定量評価法の確立,②「ズレ」による負担を最小化し,補助効果を最大化する機器の設計手法の確立を目指す.まず①を達成するために,せん断力検出シートを用いる.本シートは,凹凸シート,着色シート,記録シートの3部材から構成され,シート間の相対運動によって転写される記録痕から,人間―機械間のせん断(ずり)方向の負担を推定する.これにより,既往研究で容易ではなかった,「靴ずれ」のようなせん断方向の負担を定量化できる.次に②を達成するために,生体膝模擬関節によるパワーアシスト機構,および非線形柔軟関節による足関節アシストを発展・応用する.2022年度においては,2020年度に開発した膝関節アシスト,2021年度足関節アシストの評価と改良を行った.膝関節アシストに関しては,個人に適合した関節機構を簡易に設計,調整するための簡易回転中心計測法を開発し,健常者5名を対象としてその有効性を示した.足関節アシストについては,新たに不整地歩行への適用を検討した.不整地としては日常生活でも経験しうる片流れ斜面歩行を選択し,傾斜角による下腿の運動計測を行っている.その結果,10度程度の片流れ斜面歩行で左右の膝,足関節運動の差が確認され,歩行補助具の開発,制御において,矢状面だけでなく前額面内の回転運動の考慮が必要と分かった.これらの新たな知見について,継続研究を計画している.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Development and Evaluation of Dorsiflexion Support Unit Using Elastomer Embedded Flexible Joint2022

    • Author(s)
      Kikuchi Takehito、Ono Toma、Nakahara Maki、Abe Isao、Tanaka Kenichiro、Matsumoto Yasushi、Chijiwa Naoki
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 34 Pages: 857~866

    • DOI

      10.20965/jrm.2022.p0857

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Ankle and Knee Motions in Cross Slope Walks for Slope-Adaptive Walking Aids2023

    • Author(s)
      Toma Ono, Maki Nakahara, Takeru Todaka and Takehito Kikuchi
    • Organizer
      Proceedings of 2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integrations
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of Knee Joint in Deep Flexion for Optimal Design of Polycentric Assistive Device and Prototype of Adjustable Knee Assist2023

    • Author(s)
      Takeru Todaka, Kanta Omri, Isao Abe and Takehito Kikuchi
    • Organizer
      Proceedings of 2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integrations
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of Flexibility in Frontal Plane and Improvement of Usability for Dorsiflexion Support Unit2022

    • Author(s)
      Takehito Kikuchi, Maki Nakahara, Toma Ono, Isao Abe
    • Organizer
      Proceedings of 2022 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 不整地での歩行を支援するバイオミメティックアシストスーツのための内がえしセンサの開発2022

    • Author(s)
      小野翔正, 戸高健, 中原麻葵, 阿部功, 菊池武士
    • 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講演論文集
  • [Presentation] 背屈サポートユニットの補助力向上と歩行分析2022

    • Author(s)
      小野翔正, 中原麻葵, 阿部功, 菊池武士, 田中健一朗, 松本康史,千々和直樹
    • Organizer
      第4回日本再生医療とリハビリテーション学会学術大会
  • [Presentation] 生体模倣型膝関節の最適設計のためのスクワット動作における生体膝関節の簡易計測2022

    • Author(s)
      戸髙健, 岡村美早紀, 大森寛太, 菊池武士
    • Organizer
      第40回日本ロボット学会学術講演会学術講演会予稿集
  • [Presentation] 斜面適応型背屈サポートユニットの開発に関する予備実験2022

    • Author(s)
      中原麻葵, 小野翔正, 戸高健, 菊池武士
    • Organizer
      LIFE2022講演予稿集
  • [Presentation] フレイル高齢者用の背屈サポートユニットの改良と効果検証実験2022

    • Author(s)
      小野翔正, 中原麻葵, 阿部功, 菊池武士,田中健一朗, 松本康史, 千々和 直樹
    • Organizer
      日本機械学会2022年ロボティクス/メカトロニクス講演会講演論文集
  • [Presentation] 生体模倣型セミアクティブ膝サポーターのための補助力可変機構の開発2022

    • Author(s)
      戸髙健, 阿部功, 菊池武士
    • Organizer
      日本機械学会2022年ロボティクス/メカトロニクス講演会講演論文集
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 補助装具の補助力を生成する補助力生成機構、及び補助装具2022

    • Inventor(s)
      菊池武士,阿部功,戸髙健
    • Industrial Property Rights Holder
      菊池武士,阿部功,戸髙健
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2022-130687

URL: 

Published: 2023-12-25  

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