2011 Fiscal Year Annual Research Report
ウェアラブルセンサを用いた義足使用者の歩行モード識別に関する研究
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21500528
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
北山 一郎 近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (80426535)
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| Keywords | ウェアラブルセンサ / 義足 / 力覚センサ / 不整地歩行 / 歩行分析 |
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| Research Abstract |
本研究は、義足使用者が装着したウェアラブルセンサの情報をもとに、義足(機械)が階段の上り下り、坂道歩行など、使用者の様々な歩行場面を識別・認識するためのアルゴリズムの生成を目的としている。本年度、同目的を達成するために、次の研究を実施した。
1.健常者20名による歩行実験を詳細に分析し、階段などの歩行場面における足関節モーメント、膝関節モーメントの差から階段や平地などの歩行モードが識別できる可能性を見出し、まとめて論文として完成させた。分析に際して、同システムは義足使用者の義足側ではなく、健足側に取付け、情報を義足側に送る方が確実で実際的であるという結論に至り、健足による歩行実験をさらに進めることとした。
2.ウェアラブルセンサシステムについては、踵とつま先部に設置した6軸力覚センサ間の相対的角度を測定するフレキシブルゴニオメーターに加え、加速度も測定できる傾斜角センサを組込むことでシステムとして完成させた。これにより、システムは、靴底のつま先および踵部分にかかる荷重、踵部とつま先部の相対角度、足関節角度、膝関節角度、靴底踵部の重力に対する角度、踵接地時などに靴にかかる加速度(衝撃)が全て測定可能となった。
3.同システムを用いて、10名の健常者で歩行実験を行い、平地、砂道、砂利道、階段上りおよび下り、スロープの上りおよび下り、片流れ(実験では進行方向左右に5度傾斜)で実験を行い、ほぼこれらを識別できるアルゴリズムを考案し日本機械学会関西支部講演会で発表した。
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