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使用者の意思と身体状態の変化に対応する歩行補助装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K01551
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関埼玉工業大学 (2021-2022)
弘前大学 (2017-2020)

研究代表者

長井 力  埼玉工業大学, 工学部, 教授 (80401777)

研究分担者 佐川 貢一  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (30272016)
大日方 五郎  公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (50111315)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード歩行補助装置 / リハビリテーション / 支援ロボティクス / 身体状態推定 / CPGコントローラ / 疲労推定 / 福祉・介護用ロボット / 運動学習 / 歩行アシスト装置 / 適応制御 / リハビリテーション支援 / 健康・福祉工学
研究成果の概要

本研究では,使用者の意思と身体状態の変化に対応する歩行補助装置について研究を行った.研究成果は,1.従来研究で用いてきた歩行補助装置の構造上の問題点を改良し,より使用者にとって負担の少ない装置を設計した.2.歩行コントローラに用いているCPGコントローラに対し,装着者と協調して歩様を変化させるシステムの検討を行った.その結果,外部入力により歩様をある程度変化させることが可能となった.3.使用者の状態推定を行うためのセンサシステムの検討を行った.センサ配置や信号処理手法等の改良により,使用者の状態を歩行にフィードバックできる可能性を見出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の学術的意義は,1.リハビリテーションや移動手段としての歩行補助装置について,より使用者にとって負担の少ない構造,制御手法について知見を得られたこと,2.CPGコントローラの歩行補助装置への適用及び外部入力による歩様変化手法について知見を得られたこと,3.使用者の身体情報から意図や身体の状態を推定する手法について知見を得られたこと,4.使用者にとって負担の少ない,人間機械システムを構築するための知見を得られたことがである.
本研究成果の社会的意義は,歩行補助装置がより安全に使用できるための知見を得られたことは人間機械システムが幅広く社会に普及するために意義のあることである.

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Inertial gait analysis measurement system for large-scale health checkups2019

    • 著者名/発表者名
      AZMAN Amir Mukhriz, NAGAI Chikara, SAGAWA Koichi, HIRAKAWA Yuichi, SAWADA Kaori
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 13 号: 4 ページ: JAMDSM0069-JAMDSM0069

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2019jamdsm0069

    • NAID

      130007723639

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Active Lower Limb Orthosis with one Motor Drive2022

    • 著者名/発表者名
      Chikara Nagai
    • 学会等名
      INTERNATIONAL FORUM ON EXOSKELETON & HUMAN AUGMENTATION SYSTEMS, EXOBerlin2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 使用者と協調動作する歩行補助パワーアシスト装置の研究開発2021

    • 著者名/発表者名
      長井力
    • 学会等名
      第19回若手研究フォーラム(埼玉工業大学先端科学研究所)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 熟練動作解析のための前腕部装着型Force-myographyによる手指動作計測2020

    • 著者名/発表者名
      長井力, 藤崎和弘, 小渡亮介, 矢野哲也
    • 学会等名
      第47回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] リンゴ栽培作業支援のための上肢パワーアシストスーツの開発2020

    • 著者名/発表者名
      大西章寛, 長井力, 佐川貢一
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部 第330回研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 歩行補助パワーアシスト装置の協調動作2020

    • 著者名/発表者名
      長井力
    • 学会等名
      SICE Tohoku オンライン講演会 ~東北地方の若手研究者と語り合う~
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 慣性センサを用いた革靴のフィット性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      今井理生, 白川秀人, 長井力, 佐川貢一
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部 第323回研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェアラブルセンサを用いたリンゴ収穫動作の計測2019

    • 著者名/発表者名
      田澤卓, 今井理生, 長井力, 佐川貢一
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部 第323回研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ローパスフィルタによる慣性センサの推定誤差軽減法を利用したリンゴ収穫動作の計測2019

    • 著者名/発表者名
      今井理生, 田澤卓, 長井力, 佐川貢一
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部 第323回研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面筋電位を用いた肘関節パワーアシスト装置の制御の検討2019

    • 著者名/発表者名
      大宮萌, 長井力, 佐川貢一
    • 学会等名
      第40回バイオメカニズム学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 慣性センサを用いた靴のフィット性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      白川秀人, 今井理生, 長井力, 佐川貢一
    • 学会等名
      第40回バイオメカニズム学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Predicting possibility of mild cognitive impairment from gait parameter measured with inertial sensor2019

    • 著者名/発表者名
      Amir Mukhriz, Chikara Nagai, Koichi Sagawa, Yuichi Hirakawa, Kaori Sawada
    • 学会等名
      日本機械学会 情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会 IIP2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Simultaneous measurement of 3D foot trajectory and foot pressure path using tip-toe mounted sensor2018

    • 著者名/発表者名
      Azman Amir Mukhriz, Ohno Youhei, Nagai Chikara, Sagawa Koichi
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 肘関節パワーアシストのための筋疲労評価の基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      大宮萌, 肥後洋暁, 長井力, 佐川貢一
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 手動制御における追従特性の解析2018

    • 著者名/発表者名
      山上勧司, 長井力, 佐川貢一
    • 学会等名
      日本人間工学会 第59回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of gait parameter during high speed walking using inertial sensors2017

    • 著者名/発表者名
      Amir Mukhriz, Hirofumi Kuga, Koichi Sagawa, Chikara Nagai
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部 第309回研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 手動制御系における操作者のフィードフォワード特性の解析2017

    • 著者名/発表者名
      山上勧司, 長井力, 佐川貢一
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部 第309回研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fastest gait parameters estimation precision comparison utilizing high-sensitivity and low-sensitivity inertial sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Amir Mukhriz Azman, Hirofumi Kuga, Koichi Sagawa, Chikara Nagai
    • 学会等名
      Conference for Innovation in Biomedical Engineering and Life Sciences (ICIBEL2017) in conjunction with the 10th Asia Pacific Conference on Medical and Biological Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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