2013 Fiscal Year Research-status Report
腰部の回転運動を抑制しない立位作業補助椅子開発のための基礎的検討
| Project/Area Number |
25350025
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Research Institution | Hiroshima City University |
|---|
Principal Investigator |
高橋 雄三 広島市立大学, 情報科学研究科, 助教 (30326425)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 人間工学 / ユニバーサルデザイン / ヒューマンセンタードデザイン / 身体負担 / 椅子 |
|---|
| Research Abstract |
立位で行う精密作業には腰部の回転運動が重要である．しかし，従来の立位姿勢用補助椅子は座面や背もたれによって腰部の回転運動が抑制され，作業精度が悪化し，作業の負担感が増大することが指摘されている．そこで，本研究では腰部の回転運動を抑制しない立位作業補助椅子開発のための基礎的検討を行うことを目的とする．
平成25年度は，上記目的を達成する第一段階として，（１）本研究の開始に先だって実施した起立姿勢制御に関する実験結果を再分析し，腰部の回転運動の意義を定量的に評価した．次に，（２）本研究計画調書提出後に研究代表者が行った，ヒューマンセンタード生産を念頭においた立位姿勢で行う微細部品の組み付け動作に関する実験データを基に，3次元動作解析と筋電図・関節角度・重心動揺を基にした身体負担の統合解析を実施した．
（１）については，股関節の矢状方向と前頭面方向の関節回転角度値から腰椎周りの偏角を推定し，足首周りの関節回転運動の抑制が，腰部の回転運動の安定度と回転範囲との間の関係について，検討した．検討の結果，頭部の3次元空間内での安定を制御目標とするAnkle Strategyにおいて，頭部の安定には腰部の狭い範囲内で安定した回転運動が必要である可能性が示唆された．
（２）については，健康な成人男性3名に，作業面の高さをかえて，同種の部品組み付け・梱包作業を10回ずつおこなわせた結果，作業面高が高いと，肩関節で発揮される関節トルクは顕著に大きくなり，肩関節の平均回転角速度も顕著に速くなったものの，股関節周りで発揮される関節トルクに影響は及ぼさなかった．一方，作業面の高さを低くして腰の回転運動の自由度を高めると，左右の股関節周りの平均回転角速度がほぼ等しく速くなる反面，作業精度は顕著に低下した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
１：腰部の回転運動を定量的的に評価する指標の開発に時間を要した
２：先行実験のデータ解析において，3次元動作解析（特にデジタイズ）に予想以上に時間を要した
３：１，２の理由により，
３－１：腰部の回転運動の前モデルの構築が年度内にできなかった
３－２：当初計画していた予備実験を実施することができなかった（モデル作業の構築と測定装置，分析シーケンスの確立ができなかった
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度の研究成果をもとに，国内外の学会にて研究成果を公表していくとともに，結果の解釈や妥当性，研究の方向性についての意見交換並びに情報収集を実施する．また，ヒューマンセンタード生産を主眼に置いた，セル化したモデル作業の構築を進め，立位作業補助椅子の実現形を踏まえた，生体負担の諸元の変化を定量的に評価するための予備実験の実施を目指す．さらに，解析シーケンスの効率化を目指した，解析環境の再構築を行い，研究推進速度の向上を目指す．
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究を遂行していく上で，下記の障壁が発生したため，研究計画に遅延が生じ，予算の執行を次年度に変更した．（１）腰部の回転運動を定量的的に評価する指標の開発に時間を要した，（２）先行実験のデータ解析において，3次元動作解析（特に，デジタイズ）に予想以上に時間を要した，（３）腰部の回転運動の前モデルの構築が年度内にできなかった，（４）当初計画していた予備実験を実施することができなかった（モデル作業の構築と測定装置，分析シーケンスの確立ができなかった）．
理由（２）の問題を解消するため，既存設備のデジタイズプログラムのバージョンをアップするとともに，平成26年度はデジタイズプログラム（平成25年度購入予定設備）と解析用ワークステーションを1セット（平成26年度購入予定設備を2台に増補）を追加する．併せて，3次元動作解析に従事する人間を適宜，雇用することにより，過去のデータの早期，解析終了と，未来のデータ（予備実験，本実験）の解析速度の向上を目指す．
|
