Design evaluation of CFRP leaf spring/elastic hinge employed for knee ankle foot orthosis

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K20747
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 名波 則路 岐阜大学, 工学部, 助教 (20755524)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 炭素繊維強化プラスチック / 熱硬化性樹脂 / ばね / 非対称 / 床反力

Outline of Annual Research Achievements

交通事故や転落などにより脊髄を損傷すると、脳からの神経信号が途絶え、運動麻痺が生じる。また、車いす生活上の諸制約や二次障害の発生などの大きな潜在的社会損失をはらんでおり、医療の充実とともに脊髄損傷者の社会的支援は急務の課題とされる。そこで、長下肢装具に適用可能な炭素繊維強化プラスチック製U字板ばね・弾性ヒンジを設計開発することを目指す。
今年度は、古典積層理論に基づいて非対称な積層構成の剛性を評価し、曲げと捩じりが連成する積層構成を決定した。また、動的バランス評価システムを購入し、健常者の歩行解析をおこない、歩行の立脚期・遊脚期における3分力と3モーメントを取得した。その結果、自重方向の力が支配的であるが、歩行の移動方向も被験者の自重に比べて無視できない大きさであることがわかった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

研究代表者が病気を発病し加療のために研究中断期間が生じたので、進捗状況は「遅れている」と評価した。

Strategy for Future Research Activity

幾何学形状を設計変数として、数値解析にてCFRP製U字板ばね・弾性ヒンジの物性を予測する。また、オートクレーブ成形法で成形したCFRP製U字板ばね・弾性ヒンジを作製し、それらの機械的物性を取得する。

Causes of Carryover

研究代表者が病気を発病し、加療のために研究活動を中断していたため。