| 研究課題/領域番号 |
13671517
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
整形外科学
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| 研究機関 | 高知医科大学 |
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研究代表者 |
谷 俊一 高知医科大学, 医学部, 教授 (90136250)
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| 研究分担者 |
横川 明 高知工科大学, 工学部, 教授 (60299394)
石田 健司 高知医科大学, 医学部附属病院, 助教授 (10274367)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2001年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | 上肢帯麻痺 / 肘関節 / 筋電制御 / 電動装具 / リハビリテーション / Rehabilitation |
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| 研究概要 |
軸索変性型麻痺による肘屈曲不能のために手指を有効に使うことができない症例に対する生活福祉機器として、微弱な上腕二頭筋筋電位によって制御される電動肘装具の開発を行った。装具の小型・軽量化を重視した駆動機構・駆動モータの選択により、モータは日本サーボ社製DME44SA-12V、減速器は駆動トルクの要求から比較的小型の半標準部品であるハーモニックドライブ社製CSF-11-30-2AR(減速比率1/10)を用いた。これを肘継手付き肘関節支持装具に取り付けた。制御回路には、プログラム開発が容易なC言語を使用できることと、開発の途中経過から多少のI/O追加が容易であることを基準にイエローソフト社製H8開発キットを選択した。制御プログラムには、筋電-補助力変換に簡易ルチーンを組み込みんだ。試作した筋電制御電動肘装具において最も大きな課題は、モーターを駆動させるトリガとしての筋電信号を外来ノイズと分別して計測することである。そこで、筋電アンプ回路に以下の改良を行った:(1)センサーと初段アンプ部分を極力近づけ、配線の移動が起きないプリント基板にした(2)使用するセンサーをケーブルタイプからいわゆるディスポ電極に変更した(3)2種類のフィルター(60Hzノッチリジェクトと1kHz以上の信号カット)を追加した。改良した筋電アンプを用いて筋電制御電動肘装具を作動させると以下のことが明らかとなった:(1)安定状態では増幅率2000倍でも筋電信号の計測は可能(2)しかし時に60Hzの外来ノイズが混入し、このノイズレベルは人体が触れる物によって異なる(3)モーター由来のノイズは制御回路の電源をモータ電源と分離することにより解決された。従って60Hzの外来ノイズ対策に課題が残っているが、筋電制御電動肘装具としての基本機能はほぼ実現された。
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