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2010 Fiscal Year Annual Research Report

病状に合わせた最適トレーニングを実現する運動療法マニピュレータの開発

Research Project

Project/Area Number 20560411
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

平井 淳之  三重大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30345996)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 駒田 諭  三重大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10215387)
Keywords理学療法 / トレーニング / マニピュレータ / バイオフィードバック / 筋張力 / 筋活動 / 肢 / 関節粘弾性
Research Abstract

1.マニピュレータを用いた効果的運動
前年度は筋の速度特性を考慮した筋活動レベル制御を提案したが、今年度は筋の長さ特性を本手法に追加することで、下肢の姿勢による影響を低減し、筋活動レベル制御のさらなる精度向上を実現した。
2.運動時のバイオフィードバック
筋張力のバイオフィードバックのための2つの方法を改良した。
2-1機能別実効筋理論を用いた手法
これまでに機能別実効筋理論により、肢の筋張力推定の高速化を実現してきた。そこでは、等尺運動で最大努力下の筋活動パターンを利用していたが、新たに特定の運動時の筋活動パターンを計測する手法を開発し、求まったパターンによる筋張力推定手法を提案した。これにより筋張力推定手法の精度向上が見られた。
2-2関節粘弾性を用いた手法
これまでに筋の活動により関節粘弾性が変化することに着目し、筋張力を推定する手法を提案してきた。本年度は関節粘弾性同定にEMGセンサを用い、それを提案手法に応用し、本提案手法による筋張力推定を行った。実験結果より、関節を固める動作においては2-1の手法よりも推定精度が高いことを確認した。
3.安全なトレーニング装置の開発
現有のトレーニングで使用しているマニピュレータはモータによって動作しているが、新たに安全性の高いブレーキによってマニピュレータを製作する。そのための仕様の策定、機器の構造や使用する部品を選定し開発を行っている。

  • Research Products

    (6 results)

All 2011 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 肢の動作中の筋活動レベル制御法の提案とその筋力トレーニングへの応用2011

    • Author(s)
      駒田諭, 村上洋輔, 平井淳之
    • Journal Title

      電気学会論文誌D

      Volume: 131 Pages: 291-296

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 動的状態を考慮した機能別実効筋理論を用いた筋群別筋張力推定手法2011

    • Author(s)
      杉野貴基, 駒田諭, 平井淳之
    • Organizer
      電気学会産業計測制御研究会
    • Place of Presentation
      習志野市
    • Year and Date
      2011-03-09
  • [Presentation] 関節粘弾性と肢の3対6筋モデルを用いた筋張力推定法2011

    • Author(s)
      臼井伸充, 駒田諭, 平井淳之
    • Organizer
      電気学会産業計測制御研究会
    • Place of Presentation
      習志野市
    • Year and Date
      2011-03-08
  • [Presentation] Estimation Methods of Muscular Tension by Rehabilitation Support Manipulator for Future Human and Robot Convive Sustainable Society2010

    • Author(s)
      臼井伸充, 駒田諭, 平井淳之
    • Organizer
      The 17th Tri-University International Joint Seminar and Symposium 2010
    • Place of Presentation
      Chiang Mai University, THAILAND
    • Year and Date
      2010-11-11
  • [Presentation] An Estimation Method of Muscle Forces for each Muscle Group Using Theory of Functionally Different Effective Muscles Considering Human Dynamics2010

    • Author(s)
      Atsuki Sugino, Satoshi Komada, Junji Hirai
    • Organizer
      3rd IEEE RAS & EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2010-09-29
  • [Presentation] Proposal of a Muscle Activation Level Control Method for Limbs during Motion and its Application to Strength Training2010

    • Author(s)
      Satoshi Komada, Yosuke Murakami, Junji Hirai
    • Organizer
      International Symposium on Application of Biomechanical Control Systems to Precision Engineering, ISAB 2010
    • Place of Presentation
      Iwaki, Fukushima
    • Year and Date
      2010-07-24

URL: 

Published: 2012-07-19  

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