2014 Fiscal Year Annual Research Report
随意的な姿勢変換を支援するソフトロボットアシスト技術の基盤化
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26289058
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
鈴木 健嗣 筑波大学, システム情報系, 准教授 (30350474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江口 清 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (00213538) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ソフトロボティクス / 装着型ロボット / 人支援技術 / リハビリテーション支援機器 / 脳性麻痺 / 脊椎・脊髄疾患 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，随意的な立位・座位姿勢変換を支援するソフトロボットアシスト技術の基盤化という目的に沿って（１）基礎研究（２）装置開発（３）応用研究というサブテーマを明確に設定し，提案技術の理論的な深化と出口を見据えた応用研究を同時推進するものである．平成２６年度は，（１）臥位・座位・立位の生体力学的解析の高度化と（２）小児用機器開発のための支援機構モデリング，及び（３）脊髄損傷者の立位移動機器の実現を主に実施する．
（１）まずは小児（脳性麻痺）・青年（脊髄損傷患者）および健常被験者を対象とした姿勢変化の生体力学的解析，主に臥位・座位・立位の遷移における上下肢協調運動の解析を行った ．また，姿勢変換支援用外骨格ロボットの小型化および形状の対人親和性向上を目指し開発を行った．（２）これまでの解析結果に基づき，実装可能な形態で受動的支援機構のモデリングを行っている．前述の生体力学的解析を通じ，体幹の関節角度に対して線形に関節モーメントを生じさせることで動作支援が可能なことが明らかになり，提案する受動機構の実現が可能になった．さらに，立位への姿勢保持・変換を支援するためには，膝部にて体幹を支える必要があるため，長時間の立位保持を可能とするための膝ブロック部の支持形状と対人親和性の評価実験に着手する．（３）提案する姿勢変換支援用外骨格ロボットと電動車椅子を組み合わせ，座位から立位への随意的な姿勢変換，車椅子のような移動具といった双方の役割を果たす，上部体幹運動を利用したハンズフリーでの立位移動機器の実現を目指して開発を行った．外骨格ロボットの腰部にセンサを実装し，体幹の前傾・回旋を利用することで，上部体幹を利用した移動機器の前進及び回転動作を実現するものである．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
（１）臥位・座位・立位の生体力学的解析の高度化と（２）小児用機器開発のための支援機構モデリング，及び（３）脊髄損傷者の立位移動機器の実現は順調であり，附属病院での臨床研究も開始するなど，当初計画通り順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究を効果的に進めるため，前述のサブテーマの主眼を，（１）基礎研究（２）ロボット装置開発（３）応用研究と明確に設定して同時に推進する研究計画としている．また臨床の現場と工学的な開発を一体化して推進することで，現場に即した実問題を解決する体制が整っている．附属病院においても，毎月の定例報告会で研究の進捗状況を確認しながら慎重に研究を進める．なお，計画に遅れが生じた場合は，原因や問題点を共有し，協力研究者や研究補助員との定例研究会にて要因の解決を行っていきたい．
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| Causes of Carryover |
課題（３）における上部体幹運動を利用したハンズフリーでの立位移動機器に関する経費を次年度と合算して計上する予定である．本開発において，大部分の開発は完了している．ただし，予備実験の結果からフィードバックを得て，新型機の一部の開発を５月まで継続して行う予定であるため．実証実験機の製作は一部完了しており，部分的には臨床研究も開始しているため，研究推進に遅延はなく，当初計画通り研究を推進することが可能である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
第一四半期に，平成26年度使用額と，平成27年度使用額を合算して開発費（部品加工費及び材料費等消耗品）として執行する，
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