足底皮膚変形計測による歩行時の足底触覚刺激情報処理モデリングに関する研究

• 研究課題/領域番号: 19700195
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 竹村 裕 東京理科大学, 理工学部, 助教 (60408713)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,750千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 450千円); 2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: ディジタルヒューマンモデル / 足底触覚情報処理 / 歩行解析 / 足底局所滑り現象 / 生体計測

研究概要

本研究では,一般的に普及した歩行解析の方法で計測できない足底の触覚刺激や皮膚変形に着目し,足底の皮膚変形が計測可能な装置を開発し,冷却前後の歩行を計測することにより,実験的に足底触覚刺激が歩行に及ぼす影響を確認した.さらに,過去の知見や医療用断面撮像写真より,皮膚・骨・腱などを考慮した足の3次元有限要素モデルの開発を行った.皮膚の大変形と接触解析を含めるため,有限変形理論に基づく弾性有限要素法を応用した計算コードを開発し,足底の変形シミュレーションを可能にした.

研究成果

• [雑誌論文] Plantar 3-Axis Distributed Forces Sensor Based on Measurement of Silicone Rubber Deformation for Walking Analysis (2008)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Ueda, Kentaro Sekiguchi, Hiroshi Takemura, Hiroshi Mizoguchi
  • 雑誌名: Proceedings of The 7th Annual IEEE Conference on SENSORS ページ: 945-948
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and Calibration of 6-axis Force Sensor for Simultaneous Measuring of Plantar Deformation (2008)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Sekiguchi, Masahiro Ueda, Hiroshi Takemura, and Hiroshi Mizoguchi
  • 雑誌名: Proceedings of 2008 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics ページ: 3138-3142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plantar 3-Axis Distributed Forces Sensor Based on Measurement of Silicone Rubber Deformation for Walking Analysis (2008)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Ueda
  • 雑誌名: Proceedings of the 7th Annual IEEE Conference on SENSORS ページ: 945-948
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and Calibration of 6-axis Force Sensor for Simultaneous Measuring of Plantar Deformation (2008)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Sekiguchi
  • 雑誌名: Proceedings of 2008 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics ページ: 3138-3142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manufacture and Proofreading of 6-axis Force Sensor for Walking Analysis (2008)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Sekiguchi
  • 雑誌名: Proceedings of SICE Annual Conference 2008 ページ: 2646-2649
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Optical 3-axis Distributed Forces Sensor for Walking Analysis (2007)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Ueda, Harutaka Uno, Hiroshi Takemura, Hiroshi Mizoguchi
  • 雑誌名: Proceedings of The 6th Annual IEEE Conference on SENSORS ページ: 403-406
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Effect on Walk and Plantar Contact Area from Ice Immersion Approach (2007)
  • 著者名/発表者名: Harutaka Uno, Hiroshi Takemura, and Hiroshi Mizoguchi
  • 雑誌名: Proceedings of 2007 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics ページ: 1524-1529
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of 3-axis Distributed Forces Sensor for Walking Analysis (2007)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Ueda, Harutaka Uno, Hiroshi Takemura, and Hiroshi Mizoguchi
  • 雑誌名: Proceedings of SICE Annual Conference ページ: 720-723
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Effect on Walk and Plantar Contact Area from Ice Immersion Approach (2007)
  • 著者名/発表者名: Harutaka Uno
  • 雑誌名: Proceedings of 2007 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics ページ: 15241529-15241529
  • 査読あり
• [雑誌論文] 足底冷却が与える歩行と足底接触面積への影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宇野晴貴
  • 雑誌名: 計測自動制御学会(SICE)システムインテグレーション部門講演会論文集 ページ: 10551056-10551056
• [学会発表] 歩行解析のための足裏3軸力分布計測センサ (2008)
  • 著者名/発表者名: 植田真裕,関口健太郎,竹村裕,溝口博
  • 学会等名: 第3回計算科学フロンティアフォーラム,ポスター発表
  • 発表場所: 東京ガーデンパレス,東京都文京区
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] 足裹変形計測との同期を目指した6軸力センサの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 関口健太郎,植田真裕,竹村裕,溝口博
  • 学会等名: 第3回計算科学フロンティアフォーラム,ポスター発表
  • 発表場所: 東京ガーデンパレス,東京都文京区
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] シリコーンゴム変形計測に基づく足裏3軸力分布計測センサの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 植田真裕
  • 学会等名: 第9回SICEシステムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 長良川国際会議場
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] シリコーンづく足裏3軸力分布計測センサの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 植田真裕,関口健太郎,竹村裕,溝口博
  • 学会等名: 計測自動制御学会(SICE)システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 長良川国際会議場,岐阜県岐阜市
• [学会発表] 足裹変形同時計測を目指した6軸力センサの製作と校正 (2008)
  • 著者名/発表者名: 関口健太郎,植田真裕,竹村裕,溝口博
  • 学会等名: 計測自動制御学会(SICE)システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 長良川国際会議場,岐阜県岐阜市
• [学会発表] 歩行時の足裏3軸力分布計測のためのシリコーンゴムを用いたセンサの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 植田真裕,関口健太郎,竹村裕,溝口博
  • 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
  • 発表場所: ビッグハット,長野県長野市
• [学会発表] 床反力と足裏変形同時計測のための6軸力センサの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 関口健太郎,植田真裕,竹村裕,溝口博
  • 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
  • 発表場所: ビッグハット,長野県長野市
• [学会発表] 足底冷却が与える歩行と足底接触面積への影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 竹村 裕
  • 学会等名: 計測自動制御学会(SICE)システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 広島国際大学 国際教育センター
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] An Effect on Walk and Plantar Contact Area from Ice Immersion Approach (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Takemura
  • 学会等名: 2007 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2007-10-10
• [学会発表] 足底冷却による触覚刺激減少が与える歩行への影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宇野晴貴、竹村裕、溝口博
  • 学会等名: 第2回計算科学フロンティアフォーラム「これからの計算科学,5年・10年後」,ポスター発表
  • 発表場所: 東京ガーデンパレス
  • 年月日: 2007-02-27
• [学会発表] 歩行と足底接触面積の関係に足底冷却が与える影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宇野晴貴,竹村裕,溝口博
  • 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
  • 発表場所: 秋田拠点センターALVE
• [学会発表] 歩行解析のための3軸分布触覚センサの設計・開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 植田真裕,宇野晴貴,竹村裕,溝口博
  • 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
  • 発表場所: 秋田拠点センターALVE