| 研究課題/領域番号 |
01550341
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 慶応義塾大学 |
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研究代表者 |
南谷 晴之 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (70051779)
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| 研究分担者 |
藤田 欣也 湘南工科大学, 工学部, 専任講師 (30209051)
千野 直一 慶応義塾大学, 医学部, 助教授 (90051531)
富田 豊 慶応義塾大学, 理工学部, 助教授 (50112694)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| 研究課題ステータス |
完了 (1990年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1990年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
1989年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 機能的電気刺激 / 機能代行システム / PID制御 / 適応制御 / 対麻痺者 / 片麻痺者 / リハビリテ-ション / 筋電図 / 筋電図解析 |
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| 研究概要 |
1コンピュ-タ制御による機能的電気刺激(FES)システムを用いて関節角度ならびに筋張力のフィ-ドバック制御を可能にしたが、さらに目標値フィルタ型2自由度PID制御器を用いた足関節と膝関節の関節角および節張力制御システム開発し、麻痺者を対象とした制御特性の改善をはかった。2負荷変動や筋疲労による特性変化の影響を検討し、これを補償するため適応制御器の導入を試み、制御対象の非線形性や時変性に対してより高い安定性補償能力を有するPI制御と適応制御を組み合わせた新しい筋・関節運動制御システムの実現をはかった。これと並行して膝関節と足関節の同時制御を行った際の相互影響を検討し、主働と拮抗筋の同時刺激収縮によって関節の運動インピ-ダンスを制御し、2関節間の相互影響を軽減する協調制御法を開発した。3筋電信号のARモデル解析にもとづくARパラメ-タ-からの発生筋張力の推定を行い、その推定筋張力によるフィ-ドバック制御を可能にした。また、各種動作に係わる主働筋の特性と筋疲労の特性を明らかにした。4歩行において重要な股関節の振り上げ動作のFES制御と起立姿勢保持制御の実現化をはかった。とくに起立動作および立位保持動作をFES単独使用で実現する場合、FESと長下肢装具の併用の場合、長下肢装具単独使用の場合について床反力を測定することによって比較検討した結果、起立動作ではFES単独、立位保持動作では併用型が望ましいことを明かにした。これよりFESの使用が有効であると結論づけられた。5脊随損傷による対麻痺者、脳卒中による片麻痺者に対する上記の臨床応用を行い、その一部は臨床的に導入可能であることを確認し、また臨床応用へ向けて改善をはかった。さらに四肢麻痺者にみられる痙性の定量化を行うと同時にその抑制と筋力強化にFESを利用する研究を行い、そのための簡易型FES装置を開発した。
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