| 研究課題/領域番号 |
19K20745
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分90150:医療福祉工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
|---|
研究代表者 |
植山 祐樹 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (30710800)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019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 | 股義足 / ロボット義足 / 歩行分析 / 強度解析 / 深層強化学習 / 代謝コスト / カナダ式股義足 / 歩容 / 決定論的方策勾配法 / 呼気ガス分析 / ヒューマノイド / 代謝測定 / 関節接触力 / 股関節離断 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ロボット義足の開発、ならびにロボット義足の普及および推進を目的とする。そのために、①オープンソース・ロボット義足の設計および開発、②ロボット義足の効果に関する定量的評価、の2点を実施する。
①では、股義足をロボット化することで、股関節離断者の歩行時における身体的負荷を低減することを目指す。
②では、これまで曖昧にされていた歩行時におけるロボット義足の有用性を、歩容、股関節負荷、およびエネルギー代謝の変化の3点から評価することで、その効果を定量的に明らかにし、ロボット義足の導入を促進するための根拠とする。
|
| 研究成果の概要 |
下肢切断者のうち股関節部を欠損した股関節離断者を対象に、義足歩行時における身体的な負担を低減するロボット義足を開発し、全ての股関節離断者がロボット義足を安価かつ手軽に製作、および利用することが可能な技術基盤の創出を目的とする。そのために、ロボット義足による歩行をモーションキャプチャによって計測し、股関節離断者がロボット義足を使用することで、股関節に発生する負荷が減少し、左右の歩容の対称性が維持されることを明らかにした。また、義足歩行のシミュレーション結果からロボット義足の設計を行い、既存の義足と互換性を有し、かつ軽量なロボット義足を開発した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでに実施されてきたロボット義足の研究では、その多くが膝関節または足首関節の欠損者を対象とした大腿義足または下腿義足であり、股義足として機能するものはほとんど存在しない。そもそも、股義足の使用者は世界的にも少なく、ロボット義足の開発は採算に見合ったものにはならないと考えられる。そこで、本研究では、股義足使用者に対するロボット義足の有効性を示し、新たに3Dプリンタによる製作を前提としたロボット義足を開発する。また、既存の義足構成部品との互換性を維持することで、製作コストを抑え、市場原理に左右されることなく、ロボット義足の普及を目指している。
|
