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「転倒覚」を誘発するヒヤリ・ハット対応AR(拡張現実)方式松葉杖歩行訓練環境

研究課題

研究課題/領域番号 17K01606
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
研究機関和歌山工業高等専門学校

研究代表者

津田 尚明  和歌山工業高等専門学校, 知能機械工学科, 准教授 (40409793)

研究分担者 多羅尾 進  東京工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (80300515)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード松葉杖歩行訓練器 / 転倒覚 / 身体加速度 / リハビリテーション / 福祉工学 / 医療・福祉 / 松葉杖 / 制御工学
研究成果の概要

本研究では,松葉杖歩行初心者のための訓練装置を開発した.松葉杖を使い始める段階で使用方法のノウハウを習得するための訓練システムである.これは主に転倒覚提示装置(FSD)とヘッドマウントディスプレイ(HMD)から成る.FSDは松葉杖に付け松葉杖のバランスを意図的に崩し「転倒しそうになるヒヤリ・ハット感覚(転倒覚)」を提示する装置である.HMDは訓練中の患者に装着してもらい提示された仮想障害物への対処法を訓練するものである.
実験の結果,システムを用いて訓練した結果,身体バランスの指標である身体加速度の変化を抑制しやすくなり,対処力が向上したと推察された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

急に下肢を負傷し治癒までの間の歩行に松葉杖を使用する,いわば松葉杖歩行の初心者のための訓練装置の開発を目指した.なぜなら,松葉杖の正しい使用方法を知らないまま試行錯誤的に使用すると,使い方に誤った癖が付いてしまったり,転倒など二次的な事故の原因となりうることが問題とされるからである.
開発したシステムを用いて被験者に訓練してもらった結果,早く松葉杖歩行に慣れる傾向を確認した.このことより,本研究で提案したAR(拡張現実)技術を用いた訓練方法の意義と可能性を確認した.

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Training to Improve the Landing of an Uninjured Leg in Crutch Walk Using AR Technology to Present an Obstacle2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuda Naoaki、Ehiro Takuya、Nomura Yoshihiko、Kato Norihiko
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 33 号: 5 ページ: 1096-1103

    • DOI

      10.20965/jrm.2021.p1096

    • NAID

      130008105987

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • 年月日
      2021-10-20
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design of a pendulum-type crutch-walk training device for presenting sensation to be falling2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuda Naoaki、Miyamoto Seiya、Kado Yukiya、Uemura Sojiro、Nomura Yoshihiko、Kato Norihiko
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 26 号: 2 ページ: 195-201

    • DOI

      10.1007/s10015-020-00667-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ICTを用いた松葉杖歩行訓練システム2021

    • 著者名/発表者名
      津田 尚明, 多羅尾進
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 47(5) ページ: 49-51

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 松葉杖歩行訓練へのAR(拡張現実)技術の導入2021

    • 著者名/発表者名
      津田尚明, 多羅尾進, 藤原康宣
    • 雑誌名

      地域ケアリング

      巻: 23(9) ページ: 44-45

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Design of pendulum-type falling sensation device for crutch walk training2020

    • 著者名/発表者名
      Sojiro Uemura, Yukiya Kado, Seiya Miyamoto, Naoaki Tsuda, Norihiko Kato, Yoshihiko Nomura
    • 雑誌名

      Proceedings of the twenty-fifth international symposium on artificial life and robotics (AROB 25th 2020)

      巻: 1 ページ: 1105-1108

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AR training for obstacle avoidance of crutch walk2020

    • 著者名/発表者名
      Takuya Ehiro, Naoaki Tsuda, Norihiko Kato, Yoshihiko Nomura
    • 雑誌名

      Proceedings of the twenty-fifth international symposium on artificial life and robotics (AROB 25th 2020)

      巻: 1 ページ: 1109-1112

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lumbar Posture Correction by Vibratory / Auditory Stimulation2019

    • 著者名/発表者名
      Rio Sugiyama, Naoaki Tsuda, Norihiko Kato, Yoshihiko Nomura
    • 雑誌名

      Proceedings of 2019 International Symposium on Advanced Electrical and Communication Technologies (ISAECT2019)

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling of Crutch Walk Training System with Falling Sensation Device2018

    • 著者名/発表者名
      Rio Sugiyama, Naoaki Tsuda, Norihiko Kato, Yoshihiko Nomura
    • 雑誌名

      2018 IEEE International Conference on Computational Approach in Smart Systems Design and Applications (ICASSDA2018)

      巻: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/icassda.2018.8477623

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attending and Observing Robot for Crutch Users2018

    • 著者名/発表者名
      Naoaki Tsuda, Susumu Tarao, Yoshihiko Nomura, Norihiko Kato
    • 雑誌名

      HRI'18 Companion: Conference on ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction (HRI'18)

      巻: 1 ページ: 259-260

    • DOI

      10.1145/3173386.3176968

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 松葉杖歩行の遊脚期に障害物をAR提示する歩行訓練システム2021

    • 著者名/発表者名
      永廣 拓也, 津田 尚明, 野村 由司彦, 加藤 典彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM) 2021 1P3(E05)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 仮想障害物をAR提示する松葉杖歩行訓練システム2020

    • 著者名/発表者名
      永廣拓也, 津田尚明, 野村由司彦, 加藤典彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2020講演論文集
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧覚提示を用いた身体動作教示2019

    • 著者名/発表者名
      津田尚明,森川亜美,野村由司彦,加藤典彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 色彩変化を用いた手軽な松葉杖歩行訓練システムの提案2019

    • 著者名/発表者名
      杉山僚彦,津田尚明
    • 学会等名
      第163回ヒューマンインタフェース学会研究会「ヒューマンインタフェース・ステップアップキャンプ2019」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 松葉杖歩行訓練時の「転倒覚」提示に向けた身体加速度の評価2018

    • 著者名/発表者名
      杉山僚彦,津田尚明,野村由司彦,加藤典彦
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 和歌山工業高等専門学校知能機械工学科津田研究室

    • URL

      https://www.wakayama-nct.ac.jp/gakka/mecha/tsuda/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 和歌山工業高等専門学校知能機械工学科津田研究室

    • URL

      http://www.wakayama-nct.ac.jp/gakka/mecha/tsuda/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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