| 研究課題/領域番号 |
17760191
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械力学・制御
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| 研究機関 | 高知工科大学 |
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研究代表者 |
芝田 京子 高知工科大学, 工学部, 講師 (00307117)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
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| キーワード | モデリング / センシング / 評価 / 脊柱彎曲 / 腰痛 / 動作解析 |
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| 研究概要 |
これまでの問題点は、座位姿勢において腰部への負担の少ない理想的な椎骨の配置と骨盤の傾斜角が導出されていないこと、姿勢の崩れの検知において動的変化に対応できない、リアルタイム性がない、身体への負担が大きいなどの理由から自然な状態での座位姿勢を常時センシングすることができないことなどが挙げられる。これらを鑑み本年度は、座位姿勢における理想値をカメラシステムによる実測から導出、人体モデルの最適化、腰部への負担の定量的指標の検討、姿勢制御システムの機構の提案を行った。
1.立位姿勢と様々な座位姿勢における椎骨を実測し、3次元位置を算出した結果、立位に比べ座位の腰椎彎曲半径の増加を確認した。更なる検討が必要ではあるが、座位における理想値のおおよその見当を付けることが可能となった。
2.前年度作成したシミュレーション用人体モデルにおいて、各椎骨の位置の調整、椎骨を連結させる拘束条件となる椎間板と筋肉を模擬したバネとダンパーの係数値の調整を行った。
3.腰部への負荷の定量的な評価として、各椎骨を拘束するバネの伸縮量に着目し、妥当性を検討した。具体的手法は、様々な座位姿勢における頚椎、腰椎、骨盤の計13の椎骨の位置の動的変化を連続的に実測し、得られたデータから回転角度を算出、入体座位毛デルに入力した。結果、脊柱彎曲の形状において理想的な配置からのずれの大きい姿勢と、第5腰椎と骨盤を拘束するバネの伸縮量の対応関係や、第2腰椎と第3腰椎を拘束するバネの伸縮量に変動が小さいことなどを見出せた。
4.人体座位モデルを用いてリアルタイムでセンシングしながら、姿勢のずれを補正する機構について検討した。これまでのところ、背もたれに可動式のサポートを設けることや、背もたれと座面の角度調整により姿勢を制御できると考えている。今後、さらにこれらの可動域や駆動方法に関する検討が必要になると考えられる。
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