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2015 Fiscal Year Annual Research Report

ヒト下肢筋機能と同等にアシストできる免荷式歩行訓練システムの開発

Research Project

Project/Area Number 25282161
Research InstitutionShibaura Institute of Technology

Principal Investigator

山本 紳一郎  芝浦工業大学, システム工学部, 教授 (30327762)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords医療・福祉 / リハビリテーション / 神経科学 / 脊髄損傷 / 脳卒中片麻痺
Outline of Annual Research Achievements

平成25~27年度の研究成果によって,これまでの試作機をもとにした開発コンセプトに適合したハード,ソフトの両面での開発を進めてきた.
ハード面では,装具部,免荷部およびアクチュエータであるマッキベン型人工筋の再設計に着手し,様々な試作をすることができた.装具部は,二関節筋の作働範囲において,関節の運動として機能しない特異点がいくつか存在し,充分に二関節筋の性能を発揮できる装具フレームを設計できていなかったが,この点を克服する二関節筋モデルに適した装具フレームの再設計を進め,製作することができた.しかしながら,動作を評価した結果,一部の人工筋が他の人工筋と接触し,動作を妨げる問題点が見つかった.平成28年度にはその問題点を克服する必要がある.免荷部は,カウンターウェイト方式を用いていたが,身体重心の上下動による慣性が問題だったため,人工筋をアクチュエータとする免荷部を設計し,新たな免荷部を製作し,従来のカウンターウェイト方式の免荷部と比較検討しているところである.
ソフト面として,これらの装具部および免荷部の制御系の検討を進めてきた.主として位置制御フィードバック系の設計であったが,27年度夏期にトレッドミルの不具合が発生し,修理に時間がかかり,計画通りの進捗は得られなかった.さらに力制御フィードバックの導入も検討する予定であったが,平成28年度の検討課題となった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

装具部の改良は予定通り達成されたが,概要に記したとおり,一部改良が必要となることがわかった.また,トレッドミルの故障により,制御部の開発も遅れが生じた.したがって,全体として「やや遅れている」と判断した.

Strategy for Future Research Activity

当初の予定では,最終的に水中歩行訓練の実現に向けて,検討を進める予定であったが,陸上システム開発の進捗が思わしくないため,水中歩行訓練システムへの応用は断念し,陸上システムの完成を最終年度である平成28年度の目標としたい.なお,完成した陸上システムを用いて,健常者だけでなく高齢者や障がい者にも試行したい.本学の倫理審査委員会に申請中である.

Causes of Carryover

免荷部と装具部の開発がやや遅れており,またトレッドミルの故障による制御部の大幅な開発の遅れにより,当初予定していた物品費や成果発表(旅費)の支出が少なかったことが理由としてあげられる.

Expenditure Plan for Carryover Budget

故障したトレッドミルは,なんとか修理できたものの保守に問題が発覚したため,もう修理できない状況にあり,また大幅な制御系の開発の遅れが生じる危惧がある.そのため,業者が格安に譲ってくれることとなったため,繰り越した費用で新たなトレッドミルの導入を検討している.きちんと完成し,評価実験も実施できれば,研究成果発表の機会も増えることとなり,物品費や旅費の支出が増大する見込みである.

  • Research Products

    (3 results)

All 2016 2015

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 空気圧人工筋を用いた免荷式歩行訓練システムの開発~空気圧人工筋の開発・評価~2016

    • Author(s)
      川上拓真,大島達也,野口洋平,楢崎将,山本紳一郎
    • Organizer
      第25回ライフサポートフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      東京工科大学(東京)
    • Year and Date
      2016-03-09
  • [Presentation] ヒト歩行時における多方向外乱に対する姿勢制御2016

    • Author(s)
      柳澤匡俊,奥村洋平,河野旬,松村壌,山本紳一郎
    • Organizer
      第25回ライフサポートフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      東京工科大学(東京)
    • Year and Date
      2016-03-09
  • [Presentation] Split-belt トレッドミル における速度比の違いが歩行の適 応・学習過程に及ぼす影響2015

    • Author(s)
      佐藤浩司,山本紳一郎,河島則天
    • Organizer
      LIFE2015
    • Place of Presentation
      九州産業大学(福岡)
    • Year and Date
      2015-09-09

URL: 

Published: 2017-01-06  

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