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運動機能特性に適応した在宅福祉機器の個別設計シミュレータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 09555050
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 設計工学・機械要素・トライボロジー
研究機関北海道大学

研究代表者

但野 茂 (但野 成)  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50175444)

研究分担者 柴野 純一  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60206141)
伊東 学  北海道大学, 医学部, 助手 (00271677)
白土 修 (白〓 修)  美唄労災病院, 腰痛脊損センター, 部長・医師 (20206296)
綿貫 幸宏  北海道工業試験場, 産業デザイン部, 部長
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
12,000千円 (直接経費: 12,000千円)
1999年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1998年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
1997年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワード福祉機器 / バイオメカニクス / 動作解析 / 骨格筋 / モデリング / 車椅子 / Human Interface / Home Care Equipment
研究概要

・基本部位動作中における筋力、骨格構造支持力および運動領域の解析:運動解析を行うための各種筋力や骨格支持力の算出方法を検討した。これには新たに開発した逐次二次計画法による最適値探索を利用し、拮抗筋と協力筋の分離、および起始位置の探索が従来法(Lagrange未定乗数法)に比べて容易かつ高精度となった.
・使用目的に応じた力学モデルのアセンブリング:解析対象に合わせた人間モデル作成のために、基本部位モデルのアセンブリング手法を検討した。
・協調動作における各種筋力と骨格構造支持力の解析:複数アセンブリングした力学モデルの協調動作力学制御則を検討する。これには、三次元動作測定、筋電位測定による計測データを基に、力学モデルを構築する手法を開発した.
・エンドエフェクタに負荷を加えたときの動作解析:人体モデルの適用解析として、機器の基本的操作における動作予測を行う。三次元動作測定結果と比較検討し、解析精度の向上を計った。解析結果の検証には体幹筋の筋電位測定を行った.
・福祉機器の三次元モデリング:対象福祉機器の基本三次元モデルを作成した。同一仮想空間内に福祉機器モデルと人体モデルを配置した.対象福祉機器に、車椅子と移乗介護リフトとした.
・動作シミュレーションと福祉機器設計:人体モデルの動作シミュレーションを行い、力学解析に基づき、リーチテストや動作域の確認、機器の構造解析を行った.また同時に機器の構造解析を行い、機器設計上の改良点等を整理した。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] 吉成哲: "前腕回旋運動時に作用する筋力の数値解析"日本機械学会論文集C編. 63・607. 700-706 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 但野茂: "電動車椅子の雪路走行性能評価と走行シミュレーション"日本機械学会論文集C編. 63・607. 707-714 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tadano: "Snow Road Driving test of Electric Wheelchair and its computer Simulation"JSME International Journal, Series C. 41・1. 68-75 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉成哲: "肩関節屈曲運動時に作用する筋力の数値解析"日本機械学会論文集A編. 64・621. 1422-1428 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 但野茂: "使用環境を想定した電動車椅子蓄電池の低温特性評価と積雪期走行実験"日本機械学会論文集C編. 65・632. 1578-1585 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩崎倫政: "肘屈曲機能再建術(Steindler法)の筋力数値解析"日本臨床バイオメカニクス学会誌. 20. 493-496 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tadano: "Mechanical Problems to Use Electric Wheelchairs at a Snowy, Region : In.Human Life Support Biomechanics"Springer-Verlag(in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Yoshinari, S. Tadano, T. Ukai: "Numerical Analysis of Muscle Force during Prpnation-Spination of the Forearm Joint (Japanese)"Trans. Of JSME, Series C. 63-607. 700-706 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Tadano, A. Tsukada, J. Shibano, T. Ukai, Y. Watanuki: "Snow Road Driving Test of Wheelchair with Electric Motor and its Computer Simulation (Japanese)"Trans. Of JSME, Series C. 63-607. 707-714 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Tadano, A. Tsukada, J. Shibano, T. Ukal. Y. Watanuki: "Snow Road Driving Test of Electric Wheelchair and its Computer Simulation"JSME International Journal. Series C. 41-1. 68-75 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Yoshinari, S. Tadano, T. Ukai: "Numerical Analysis of Muscle Force in a Human Upper Limb during Flexion of the Shoulder Joint (Japanese)"Trans. Of JSME Series A. 64-621. 1422-1428 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tadano, A. Tsukada, D. Hayashi, H. Takahashi, M. lwasaki, T. Ukai: "Low Temperature Property of Battery for Electric Wheelchair (Japanese)"Trans. Of JSME Series C. 65-632. 1578-1585 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Iwasaki, A. Minami, K. Kaneda, S. Yoshinari, S. Tadano: "Muscle Force Analysis of Steindler Flexorplasty"J, of Jap. Clinical Biomechanics. 20. 493-496 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Tadano, A. Tsukada: "Some Mechanical Problems to Use Electric Wheelchairs at a Snowy Region. Human Life Support Biomechanic"Springer-Verlag. (in press) (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 但野 茂: "使用環境を想定した電動椅子用蓄電池の低温特性評価と積雪期走行実験"日本機械学会論文集 C編. 65・632. 1578-1585 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 岩崎倫政: "肘屈曲機能再建術(Steindler法)の筋力数値解析"日本臨床バイオメカニクス学会誌. 20. 493-496 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Tadano: "Drivability at Snow-Covered Road of Electric wheelchairs"Journal of the International Federation for Medical and Biological Engineering & Computing. 37・2. 1348 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 柴野純一: "高齢者向け福祉機器用スイッチのヒューマンインターフェース設計(表示文字の種類、大きさ、色)"日本機械学会1999年度年次大会講演論文集. 1・99-1. 159-160 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 但野 茂: "指関節運動時に作用する腱力の数値解析"日本機械学会第12回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 99-37. 261-262 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 但野 茂: "移乗介護リフトの機能構造解析"日本機械学会第12回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 99-37. 161 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Tadano: "Save Mechanical Problems to Use Electric Wheelchairs at a Snowy Region, In : Human Life Support Biomechanics"Springer-Verlag (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 吉成 哲: "肩関節屈曲運動時に作用する筋力の数値解析" 日本機械学会論文集 A編. 64・621. 1422-1428 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 但野 茂: "使用環境を想定した電動車椅子用蓄電池の低温特性評価と積雪期走行試験" 日本機械学会論文集 C編. 65・632 (掲載予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 塚田,敦史: "四輪駆動型電動車椅子の雪路走行シミュレーション" 第9回バイオエンジニアリング学術講演会講演論文集. 98-9. 111-112 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 吉成,哲: "上肢の協調筋力解析と麻痺筋機能再建術への応用" 第13回生体・生理工学シンポジウム論文集. 457-460 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 但野 茂: "利用者の障害程度による在宅福祉機器のエネルギー消費量" 日本機械学会第76期全国大会講演論文集. 2・98-3. 245-246 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 但野 茂: "電動車椅子の雪路走行性能評価と走行シミュレーション" トヨタヒューマンライフ支援バイオメカニクスシンポジウムII講演論文集. 121-126 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yoshinari: "Musele Force Analysis during Three-Dimensinal Motion of the Forearm" Proc.of Interuational Conference on New Frontiers in Biomechanical Engineering. 317-320 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] A.Tsukada: "Snow Road Driving Test of Electris Wheelchair and its Computer" Proc.of Intenational Conference on New Frontiers in Bionechanical Engineering. 479-482 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yoshinari: "A Namerucal Anaktsis of Muscle Force Simulation in Human Upper Limb" Proc.of the 9th International Couference on Biomedical Engineering. 193-195 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tadano: "Snow Road Driving Test of Electric Wheelchair and its Computer Simulation" JSME International Journal. 41・1. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 吉成 哲: "肩関節屈曲運動時に作用する筋力の数値解析" 日本機械学会論文集. (掲載予定.

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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