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2015 Fiscal Year Annual Research Report

高齢者の転倒予防の一助となる歩行時の運動・認知機能計測システム

Research Project

Project/Area Number 25709015
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

高橋 正樹  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (10398638)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords運動力学 / ロボティクス / 人間計測 / 人間支援 / 医療・福祉
Outline of Annual Research Achievements

本申請課題では、高齢者が日常生活を営む上で必要な運動機能と認知機能を同時活性化する機能を定量可視化するシステムを構築することを目的としている。また、転倒予防の側面から、豊かな高齢化社会構築への一助となる歩行計測システムの確立を目的とし、多数の高齢者に対して計測可能なシステムを提案、開発し、その妥当性を高齢者の被験者実験より検証する。
平成27年度は、3mのスペースがあれば実施可能で、立ち上がり、歩行、方向転換、座り込み動作を含み、日常生活における機能的な移動能力を評価可能なTimed Up and Go試験実施時における計測値(離床、着床、歩幅、歩隔、歩行速度)の妥当性を3次元動作解析装置VICONとの比較により検証した。また、高齢者の被験者実験により旋回運動時に脚の隠れが発生しやすい場合にも、提案手法により誤検出や見失いが減少していることを確認した。
移動式の歩行計測システムである全方位移動機構を有する歩行計測ロボットに新しいアルゴリズムの環境地図生成・自己位置推定技術を実装することにより、25ms毎に情報が取得可能であり、自己位置推定精度についてもグリッドサイズの3cm以下の精度におさまっていることを確認した。開発した歩行計測ロボットに提案した被験者を見失わずに1.5~2.0 mの距離を保ちながら安全に誘導するための経路計画と姿勢制御則を実装し、建物内の通路において、30m歩行試験を実施し、1.5~2.0 mの距離を保ちながら目標方向へと誘導可能であることを実験的に確認した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Obstacle Avoidance with Translational and Efficient Rotational Motion Control Considering Movable Gaps and Footprint for Autonomous Mobile Robot2016

    • Author(s)
      Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
    • Journal Title

      International Journal of Control, Automation and Systems

      Volume: 0 Pages: 0-0

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Improved Leg Tracking Considering Gait Phase and Spline-based Interpolation during Turning Motion in Walk Tests2015

    • Author(s)
      Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 15-9 Pages: 22451-22472

    • DOI

      10.3390/s150922451

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Gait Measurement System for the Multi-Target Stepping Task Using a Laser Range Sensor2015

    • Author(s)
      Ayanori Yorozu, Shu Nishiguchi, Minoru Yamada, Tomoki Aoyama, Toshiki Moriguchi, Masaki Takahashi
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 15-5 Pages: 11151-11168

    • DOI

      10.3390/s15051115

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] レーザレンジセンサを用いた片足立ち時間計測(高齢者の転倒危険度評価システムのための運動機能評価)2015

    • Author(s)
      萬 礼応, 森口 智規, 並川 浩史, 高橋 正樹
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 81-824 Pages: 1-12

    • DOI

      http://doi.org/10.1299/transjsme.14-00570

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Watching Robot Equipped with Kinect v2 Focusing on Gait Information2016

    • Author(s)
      Ami Ogawa, Akira Mita, Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
    • Organizer
      SPIE Smart Structures and Material Systems+Nondestructive Evaluation and Health Monitoring
    • Place of Presentation
      ラスベガス(アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2016-03-20 – 2016-03-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Risk factors, especially pelvic alignment, correlated with worsening of lumbopelvic pain during pregnancy2016

    • Author(s)
      Saori Morino, Moe Yamaguchi, Mika Ishihara, Fumiko Umezaki, Hiroko Hatanaka, Tomoki Aoyama, Mamoru Yamashita, Masaki Takahashi
    • Organizer
      The 5th Asia-Oceanian Conference of Physical & Rehabilitation Medicine (AOCPRM 2016)
    • Place of Presentation
      セブ(フィリピン)
    • Year and Date
      2016-02-18 – 2016-02-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Gait Measurement Robot Using Laser Range Sensor for Evaluating Long-distance Walking Ability in the Elderly2015

    • Author(s)
      Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
    • Organizer
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2015)
    • Place of Presentation
      ハンブルグ(ドイツ)
    • Year and Date
      2015-09-28 – 2015-10-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 機能的移動能力評価システム Laser-TUG(高齢者の Timed Up and Go 試験への適用)2015

    • Author(s)
      萬礼応,足達大樹,青山朋樹,福本貴彦,森口智規, 高橋 正樹
    • Organizer
      Dynamics and Design Conference 2015 (D&D2015)
    • Place of Presentation
      弘前大学(青森県・弘前市)
    • Year and Date
      2015-08-25 – 2015-08-29
  • [Presentation] 慣性センサを用いた腰椎骨盤痛を有する妊婦の歩行解析2015

    • Author(s)
      谷川あゆみ,萬礼応,森野佐芳梨,青山朋樹,高橋正樹
    • Organizer
      Dynamics and Design Conference 2015 (D&D2015)
    • Place of Presentation
      弘前大学(青森県・弘前市)
    • Year and Date
      2015-08-25 – 2015-08-29
  • [Presentation] Improved Leg Tracking with Data Association Considering Gait Phase during Turning Motion in Walk Tests2015

    • Author(s)
      Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
    • Organizer
      IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics
    • Place of Presentation
      釜山(韓国)
    • Year and Date
      2015-07-07 – 2015-07-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 旋回運動時の歩行位相を考慮した両脚トラッキング2015

    • Author(s)
      萬礼応,森口智規, 高橋正樹
    • Organizer
      第14回「運動と振動の制御」シンポジウム(MOVIC2015)
    • Place of Presentation
      栃木県総合文化センター (栃木県・宇都宮市)
    • Year and Date
      2015-06-22 – 2015-06-24
  • [Presentation] 環境センサを用いた多変量自己回帰モデルに基づく人の軌道予測2015

    • Author(s)
      殿木春香,萬礼応, 高橋正樹
    • Organizer
      第14回「運動と振動の制御」シンポジウム(MOVIC2015)
    • Place of Presentation
      栃木県総合文化センター (栃木県・宇都宮市)
    • Year and Date
      2015-06-22 – 2015-06-24
  • [Remarks] 高齢者の歩行計測システム Gait Measurement System

    • URL

      http://www.yt.sd.keio.ac.jp/research/Walking.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 歩行計測システム2015

    • Inventor(s)
      高橋正樹、森口智規、萬礼応
    • Industrial Property Rights Holder
      高橋正樹、森口智規、萬礼応
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2015-122274号
    • Filing Date
      2015-06-17
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 歩行計測システム2015

    • Inventor(s)
      高橋正樹、森口智規、萬礼応
    • Industrial Property Rights Holder
      高橋正樹、森口智規、萬礼応
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2015-122276号
    • Filing Date
      2015-06-17
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 歩行計測システム2015

    • Inventor(s)
      高橋正樹、森口智規、萬礼応
    • Industrial Property Rights Holder
      高橋正樹、森口智規、萬礼応
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2015-122277号
    • Filing Date
      2015-06-17

URL: 

Published: 2017-01-06  

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