2013 Fiscal Year Annual Research Report
ER流体を用いた閉運動連鎖系の下肢トレーニングシステムの開発
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25282192
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
木村 佳記 大阪大学, 医学部附属病院, 技術職員 (00571829)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小柳 磨毅 大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 教授 (20269848)
小柳 健一 富山県立大学, 工学部, 准教授 (30335377)
田中 則子 大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 准教授 (20290380)
向井 公一 四條畷学園大学, リハビリテーション部, 准教授 (00353011)
境 隆弘 大阪保健医療大学, 保健医療学部, 教授 (60353009)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | トレーニング装置 / ER流体 / 閉運動連鎖 / トレーニング科学 / リハビリテーション / 等速度運動 / 等負荷運動 |
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| Research Abstract |
１．本研究の目的：足底が接地した荷重状態の立位（閉運動連鎖系）において、下肢の移動に対して多彩な負荷様式を与える新たなトレーニング方法を確立するため、そのトレーニング装置とシステムを開発することである。平成25年度は、トレーニング装置とコンピュータ制御ソフトを開発してトレーニングシステムを試作することが目標である。
２．研究の成果：先行研究で製作したトレーニング装置を基に作成した構成案から、位置制御、速度制御、力制御、コンプライアンス制御が可能なアクティブ制御機構を持つトレーニングシステムの製作を開始した。まず、機械制御開発用のトレーニング装置（1号機）を完成した。現在、トレーニング手法開発用のトレーニング装置（2号機）を製作中であるが納品には至っていない。1号機は、コンピュータ制御ソフトの開発中である。
３．健常者を対象としたトレーニング動作の運動解析：完成した1号機および開発中のコンピュータ制御ソフトの試作版を用いて、健常者を対象としたトレーニング動作の運動解析を行った。側方に抵抗を与えつつ行う片脚スクワット動作ついて、等速度、等負荷、無負荷での運動様式での比較実験を行った。等速度と無負荷の運動の比較では、等速度の運動は片脚支持に重要な大腿四頭筋、中殿筋、腓腹筋をはじめとする下肢筋活動が顕著に高まることが明らかとなった。さらに、膝関節には不要な負荷である外反モーメントも作用せず安全であることも示された。等速度と等負荷の運動の比較では、等速度の運動は等負荷に比べて、発揮できる下肢の駆動力が大きかった。また、等速度では下肢関節角度や重心位置の変化に応じて抵抗値が変化し、個人の筋力に応じた負荷が適切に与えられることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
トレーニング装置の土台となるレールおよびスライダーの納品が業者側の予期せぬトラブルで大幅に遅れたため、試作機の製作が停滞し、全体の研究計画の進行が遅延した。
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| Strategy for Future Research Activity |
コンピュータ制御ソフトの開発段階に併せて、適宜、健常人での生体実験を行い、トレーニング装置の仕様や精度につき検証しながら、生体への運動効果も明らかにしていくことで、円滑な実験結果の取得と研究の進行を目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
トレーニング装置を特性試験、ソフト開発用の1号機とトレーニング手法開発用の2号機の2台を製作する予定であったが、装置の土台となるレールとスライダーの納品が遅延したことで1号機の完成が遅延した。このため2号機は製作中で納品に至っていない。
本年度に2号機を完成し、納品予定である。本装置に基金の残額を使用する。
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[Journal Article] Motion analysis of a single-limb squat with isokinetic resistance2014
Author(s)
Y. Kimura, M. Koyanagi, K. Koyanagi, K. Mukai, N. Nakae, N. Tanaka, T. Sakai, S. Tada, Y. Satoda, S. Kondo, Y. Inoue, A. Inoue
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Journal Title
British journal of sports medicine
Volume: 48
Pages: 620
DOI
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[Presentation] Motion analysis of a single-limb squat with isokinetic resistance2014
Author(s)
Y. Kimura, M. Koyanagi, K. Koyanagi, K. Mukai, N. Nakae, N. Tanaka, T. Sakai, S. Tada, Y. Satoda, S. Kondo, Y. Inoue, A. Inoue
Organizer
IOC World Conference on Prevention of Injury & Illness in Sport
Place of Presentation
Grimaldi Forum Monaco (Monaco)
Year and Date
20140409-20140412
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