2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of evaluation, improvement, and assist methods for preventing falls using 3 pairs muscle model of lower limbs
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26350658
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
平井 淳之 三重大学, 工学研究科, 招へい教授 (30345996)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
駒田 諭 三重大学, 工学研究科, 教授 (10215387)
西村 明展 三重大学, 医学系研究科, 講師 (10508526)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 筋骨格 / 筋力評価 / 筋活動度 / 肢 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋力が低下した高齢者の下肢等を対象に、残存機能を最大限生かしつつ、必要最低限の筋力を付加可能な手法を開発する。具体的な研究内容は次の通りである。 １．高齢者の肢の筋力を簡易かつ正確に評価できる測定システムの開発 ２．上記測定装置を用いた多数の高齢者での筋力測定による必要最低限の筋力の割り出し ３．筋力の不足を補うためのトレーニングやパワーアシスト手法の開発
以下では、今年度に対外発表した論文の概要を述べる。下肢のサジタル平面内で筋力評価方法の開発を行った。ここでは、股関節、膝関節、足関節の3関節を対象とした方法を開発した。本手法は下肢先端の発揮力より、3関節に関係した各筋力の評価が可能である。
筋骨格モデルを構築できれば、それを人間の評価や支援等を行うときに用いることが可能となる。筋のモデルに含まれるパラメータの一つである、至適長は最も筋力が発揮される時の筋の長さであり、生きている人の値を決定するのは困難である。ここでは、本課題で開発した筋力評価手法を用いた手法を提案した。さらに、筋力は筋収縮速度によっても変化するため、実験によるその検討も行った。
筋力の数が関節の自由度数よりも多いため、何らかの評価を最適にすることで筋力を計算している。ここでは、膝関節間力を基に最適化問題を設定する方法を提案した。
一方、弾性要素を含む腱駆動機構を用いた下肢パワーアシスト装置を開発し、その制御法を開発した。安価で実用的な装置とするために、ここでは、力センサを用いない手法の開発を行った。
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