2011 Fiscal Year Annual Research Report
極限環境下における電気刺激Hybrid運動法の整備に関する研究
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20360118
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田川 善彦 九州工業大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70122835)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
志波 直人 久留米大学, 医学部, 教授 (20187389)
松尾 重明 久留米工業大学, 工学部, 講師 (70258599)
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| Keywords | 高齢者 / 宇宙 / 電磁環境適合性 / 立ち上がり動作 / 最適制御 / 運動量保存 / 筋音 / 歩行支援 |
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| Research Abstract |
1.高齢者の腸腰筋強化のためのハイブリッドトレーニング(15分/回、2回/週、6週間)を実施し、10m歩行と膝屈曲力に大きな改善、立ち上がり反復動作と階段昇降の所要時間に有意差を認めた。
2.ISS内筋力強化用機器を想定し技術的課題を検討した。
(1)JAXAの協力を得て6名の上肢に電気刺激を印加し、EMC雑音REO2試験を行った。銀メッシュシールドウェアの有無によらず個人差が大きく、雑音の軽減策を見出すには至らなかった。
(2)刺激条件(波形と周波数)の変更による軽減策を考慮して、条件を変え筋収縮力を測定した。実効値レベルで同等の機能を有し、痛みの主観的レベルでも同等となった。
(3)JEM(きぼう)で浮遊状態にある身体の運動に伴う静電気対策を模索し、リストバンド等を用いたISSと等電位策が最良と判断した。
(4)JEMに身体固定した場合の強化運動によるISSへの影響を見積もるシミュレーションモデルを作成した。
3.筋音による運動負荷と筋疲労を検討した。
(1)ハイブリッド運動時の低強度と高強度の刺激による疲労の特徴を捉え、同運動法で誘発される遠心性収縮が随意運動側には高負荷となっていることを検証した。
(2)随意運動時の負荷の増大に伴い、筋音はある負荷以上で急増し、筋電は徐々に増大した。
(3)筋音は求心性より遠心性の筋収縮で増大し、筋電は逆であった。
4.在宅向け柔軟型多チャンネル前腕装具を設計した。
5.下肢および腰関節での障害を想定した立位動作の最適制御のシミュレーションを行い、障害箇所と補償動作の特徴や上肢の援用が必要になる場合があることを示した。
6.歩行様相に応じた下肢電気刺激を可能とするため、無線センサとNNを用いた歩行運動の支援・強化システムに取り組み、歩行周期の4分割の高認識率と確実な刺激印加を実現した。
7.単純適応制御の有用性を長期断続刺激(1時間程度)にて確認した。
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