2021 Fiscal Year Research-status Report
手足の残存能力を反映した歩行支援器具選択のための新しい評価指標の研究
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20K20269
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
井上 淳 東京電機大学, 工学部, 准教授 (20609284)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | リハビリテーション / 杖歩行訓練 / 支援器具 / 動作計測 / 動作推定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は身体の各部位の加速度から特定の身体動作時の動作推定を行うことで、手足の残存能力の低下がみられる対象者に対し、歩行支援機器の有効な補助の方法を検討する手法について研究を進めた。
特に、杖歩行訓練を行う際、足の残存能力が低い対象者にとっては、既存の歩行器や、研究代表者が開発している杖歩行訓練機を自らの力で動かすには負荷が高く、バランスを崩す可能性もある。そのため、対象者の動作に合わせて杖歩行訓練機を動かすことを目指している。しかしながら、手足の残存能力が低下した対象者は容易にバランスを崩したり、左右に曲がってしまうことが考えられる。
そこで本研究では、頭、首、腰部、両膝、両足首の各部位に加速度計を取り付け、同時に計測しているモーションキャプチャの結果から得られた歩行動作の、0.1秒先の身体重心の速度を予測することとした。その上で、その推定から外れた動作が起きた際にその動作の危険性を推定し、歩行訓練機の動作を決定することを目指す。また、片麻痺患者なども対象であるため、一部のセンサの入力が使用できない場合を想定し、代替となる部位を検討した。
研究の結果、仮説では腰部の加速度から骨盤速度を推定するのが高精度になると考えていたが、腰部のセンサが使えない場合でも、首と片足首のセンサが使用できれば身体重心速度を高精度に推定することが可能であることが分かった。
今後は、推定から外れた動作が起きた際の危険性の推定を進め、その頻度と危険度から杖等の支援器具選定に活かすことを目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2020年度はコロナウィルスの感染拡大によって人を対象とする実験が不可能であったため、計画に遅れが生じたが、2021年度は状況が改善され、研究の進捗としては順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に引き続き、感染症の拡大していない場面で実験をまとめて実施することで、計画通り研究を遂行していく。また、一昨年度の研究の遅れと、独立した研究室を開いた初年度であったことから昨年度の対外発表の数が低下したが、今年度は昨年度の研究成果を積極的に発表する予定である。
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| Causes of Carryover |
計画的に使用しており、次年度使用額は13797円と額も小さい。
翌年度は事前の計画通り、実験に必要な物品費や試作費、学会発表費に用いる予定である。
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