2015 Fiscal Year Annual Research Report
トライボロジー及びバイオメカニクス解析に基づくすべり転倒抑制フットウェアの開発
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25420080
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山口 健 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50332515)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀切川 一男 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60173605)
柴田 圭 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60612398)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 転倒 / トライボロジー / バイオメカニクス / 靴 / すべり |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，すべりが生じても姿勢回復を容易とし，転倒抑制に効果的なフットウェアを開発することである．平成27年度では，平成26年度に行った若年成人を被験者とする潤滑剤を塗布した歩行路での方向転換実験の結果を用いて，BOS拡大フットウェアの転倒抑制メカニズムの解明を試みた．具体的には，足セグメントと身体質量中心（COM：centre of mass）を剛体リンクで結んだ倒立振子モデルを用いた運動力学解析と，目標COP(Centre of pressure)を用いた補償ステップ位置の推定により，BOS拡大フットウェアのすべり転倒抑制メカニズムの解明を行った．目標COPとは，歩行中のCOMに作用するモーメントのつり合いから，COMに作用するモーメントがゼロとなる理想的なCOP位置を示すものであり，実際のCOPと目標COPの距離が大きいほど，転倒回避のための補償ステップ距離が大きくなる．解析の結果，BOS拡大フットウェアの着用により，方向転換中に側方にすべりが生じても，前額面内における足部の回転が抑制され，その結果，COMに作用する角加速度を低減できることが分かった．そして，COMに生じる角加速度が小さくなるため，目標COPと実際のCOPの距離が短くなり，補償ステップ距離を低減させることができることが分かった．以上のことから，BOSを側方に拡大することにより，補償ステップが容易となり，その結果，転倒抑制効果が得られたと考えれる．
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