| 研究課題/領域番号 |
19K22992
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
竹井 裕介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00513011)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 筋肉 / 筋音 / MEMS / 電気刺激 / テキスタイル電極 / スマートウェア / 歩行支援 / 筋肉電気刺激 / 歩行 / 歩行支援デバイス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、皮膚電気刺激による筋肉収縮を活用した、ウェアラブル歩行支援デバイスの実現である。本デバイス服の上に印刷形成された「皮膚電気刺激用電極」と、同じく衣服の上に実装された「筋肉収縮モニタリングセンサ」から構成される。装着者自身の筋肉をアクチュエータとして利用するため、モータ等の外部アクチュエータが不要で、自身の筋力以上の発揮力が発生しないため、軽量で安全な行動支援方法である。
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| 研究成果の概要 |
高齢者の日常生活に潜む健康リスクの一つとして転倒が挙げられる。筋肉の衰えに伴って歩行時の足の挙上量が小さくなり、つまずきやすくなることが原因とされている。本研究では「①筋肉電気刺激用の起毛電極」と、「②電気刺激中の筋肉収縮をモニタリングする筋音センサ」を衣服に実装し、それを身に着けた装着者の下肢の動作（歩行時や段差を乗り越える際の足の挙上動作など）を感知し、動作に応じて必要な筋肉に電気刺激を行い、行動を支援するスマートウェアを実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本デバイスは、装着者自身の筋肉をアクチュエータとして利用するため、外部アクチュエータが不要である。そのためシステム全体の重量は非常に軽量である。また、下肢に限定される既存の行動支援システムに対して、歩行時の腕振り動作など上半身を含む従来よりも広範にわたる行動支援の可能性がある。また従来の行動支援システムでは外部アクチュエータの継続的な使用により装着者の筋力低下が懸念されるのに対して、筋肉電気刺激は筋力増進に効果があるため、本デバイスの継続的な使用により筋力の維持・増進が見込まれ、基礎体力底上げによる本質的な高齢者の転倒予防やQOL向上にも貢献すると考えられる。
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