有限要素・剛体リンクハイブリッド型身体動力学シミュレーションモデルの開発

• 研究課題/領域番号: 20700462
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 内藤 尚 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (40392203)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 福祉用具 / 支援機器 / 身体動作モデル / 剛体リンクモデル / 有限要素モデル / 順動力学モデル / 設計支援 / 歩行シミュレーション / 義肢装具

研究概要

本研究課題では,剛体リンク動力学モデルと有限要素モデルを統合し,生体の軟部組織と外部環境との接触に起因する変形を考慮することのできる動力学シミュレーションモデルを開発する.研究成果としては,シミュレーションモデルを開発し,足部を弾性体とした2足モデルを用いた動力学シミュレーションを行った.具体的には,足部の有限要素モデルパラメータの同定およびモデルへの導入をしたこと,および動力学シミュレーションモデルの構築と検証したこと,が研究実績である.

研究成果

• [雑誌論文] An Ankle-Foot Orthosis with a Variable-Registance Ankle Joint Using a Magnetorheological-Fluid Rotary Damper (2009)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Naito, Yasushi Akazawa, Kensuke Tagaya, Takeshi Matsumoto, Maso Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Biomechanical Science and Engineering Vol.4-2 ページ: 182-191
  • 査読あり
• [雑誌論文] 歩容を改善する股義足の開発プロジェクト (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚, 井上剛伸
  • 雑誌名: 国立障害者リハビリテーションセンター研究紀要 29巻 ページ: 3-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Ankle-Foot Orthosis with a Variable-Registance Ankle Joint Usinga Magnetorheological-Fluid Rotary Damper (2009)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Naito
  • 雑誌名: Journal of Biomechanical Science and Engineering 4-2 ページ: 182-191
  • 査読あり
• [雑誌論文] 歩容を改善する股義足の開発プロジェクト (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 雑誌名: 国立障害者リハビリテーションセンター研究紀要 29 ページ: 3-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Ankle-Foot Orthosis with a Variable-Registance Ankle Joint Using a Magnetorheological-Fluid Rotary Damper (2009)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Naito
  • 雑誌名: Journal of Biomechanical Science and Engineering (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 歩容を改善する股義足の開発プロジェクト (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 雑誌名: 国立障害者リハビリテーションセンター研究紀要 29(accepted)
  • 査読あり
• [雑誌論文] ソケット側面に股継手回転軸を設けた股義足の機能評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚, 井上剛伸, 相川孝訓, 長谷和徳, 山崎伸也
  • 雑誌名: バイオメカニズム 19 ページ: 139-149
  • NAID: 130005395112
  • 査読あり
• [雑誌論文] 股義足の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 雑誌名: 日本義肢装具学会誌 Vol.24-4 ページ: 223-227
  • NAID: 10024299761
• [雑誌論文] 股義足の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 雑誌名: 日本義肢装具学会誌 24-4 ページ: 223-227
  • NAID: 10024299761
• [学会発表] 順動力学的歩行シミュレーションによる足部の力学挙動解析, 日本機械学会 (2010)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第22回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 岡山理科大学, 岡山
  • 年月日: 2010-01-09
• [学会発表] 片麻痺患者の足関節機能に着目した歩行評価の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦亜友, 内藤尚
  • 学会等名: 日本機械学会, 第22回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 岡山理科大学, 岡山
  • 年月日: 2010-01-09
• [学会発表] 片麻痺患者の足関節機能に着目した歩行評価の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦亜友, 内藤尚
  • 学会等名: 日本機械学会 第22回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 岡山理科大学、岡山
  • 年月日: 2010-01-09
• [学会発表] 順動力学的歩行シミュレーションによる足部の力学挙動解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 日本機械学会 第22回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 岡山理科大学、岡山
  • 年月日: 2010-01-09
• [学会発表] 膝にリンク構造を組み込んだ3次元大腿義足歩行シミュレーションモデルの構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第30回バイオメカニズム学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学, 北海道
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] 膝にリンク構造を組み込んだ3次元大腿義足歩行シミュレーションモデルの構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第30回バイオメカニズム学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学,北海道
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] ソケット側面に股継手回転軸を設けた股義足の歩行解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第25回日本義肢装具学会学術大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場, 兵庫
  • 年月日: 2009-11-01
• [学会発表] ソケット側面に股継手回転軸を設けた股義足の歩行解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第25回日本義肢装具学会学術大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場,兵庫
  • 年月日: 2009-11-01
• [学会発表] 片麻痺患者の筋機能に着目した足関節特性評価と歩行特性との関連性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦亜友, 内藤尚
  • 学会等名: 福祉工学シンポジウム2009講演会
  • 発表場所: 高知工科大学,高知
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] 足部節の変形を考慮した二足歩行シミュレーションモデルの構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 福祉工学シンポジウム2009講演会
  • 発表場所: 高知工科大学, 高知
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] 足部節の変形を考慮した二足歩行シミュレニションモデルの構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 福祉工学シンポジウム2009講演会
  • 発表場所: 高知工科大学,高知
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] 片麻痺患者の筋機能に着目した足関節特性評価と歩行特性との関連性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦亜友, 内藤尚
  • 学会等名: 福祉工学シンポジウム2009講演会
  • 発表場所: 高知工科大学, 高知
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] The effect of Hill-type model parameters on ankle joint moment estimation from electlomyograms and musculo-skeletal model during walking (2009)
  • 著者名/発表者名: Ayu Miura, Hisashi Naito
  • 学会等名: Asian Prosthetic and Orthotic Scientific Meeting 2009
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2009-08-21
• [学会発表] Analisys of transfemoral prosthetic gait using knee joint with/without stance control function using forward dynamical simulation (2009)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Naito
  • 学会等名: XXII Congress of the International Society of Biomechanics
  • 発表場所: Cape town, South Africa
  • 年月日: 2009-07-08
• [学会発表] Takeshi Matsumoto, Masao Tanaka, Analisys of transfemoral prosthetic gait using knee joint with/without stance control function using forward dynamical simulation (2009)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Naito, Kazunori Hase
  • 学会等名: XXII Congress of the International Society of Biomechanics
  • 発表場所: Cape town, South Africa
  • 年月日: 2009-07-06
• [学会発表] 3次元受動歩行に初期値が与える影響に関するシミュレーションを用いた考察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第14回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京大学, 東京
  • 年月日: 2009-05-12
• [学会発表] 3次元受動歩行に初期値が与える影響に関するシミュレーションを用いた考察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第14回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京大学,東京
  • 年月日: 2009-05-12
• [学会発表] 大腿義足歩行シミュレーションを用いた義足膝継手の立脚期制御機能の有効性に関する考察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第29回バイオメカニズム学術講演会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス, 東広島
  • 年月日: 2008-10-25
• [学会発表] 大腿義足歩行シミュレーションを用いた義足膝継手の立脚期制御機能の有効性に関する考察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第29回バイオメカニズム学術講演会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
  • 年月日: 2008-10-25
• [学会発表] 順動力学義足歩行シミュレーションを用いた義足四節リンク膝継手の設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第13回計算工学講演会
  • 発表場所: 仙台市民会館, 仙台
  • 年月日: 2008-05-21
• [学会発表] 順動力学義足歩行シミュレーションを用いた義足四節リンク膝継手の設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第13回計算工学講演会
  • 発表場所: 仙台市民会館(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2008-05-21
• [学会発表] 歩容を改善する股義足開発プロジェクト-順動力学シミュレーションの人・機械系設計への応用- (2008)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第47回生体医工学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸
  • 年月日: 2008-05-09
• [学会発表] 歩容を改善する股義足開発プロジェクト-順動力学シミュレーションの人・機械系設計への応用- (2008)
  • 著者名/発表者名: 内藤尚
  • 学会等名: 第47回生体医工学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
  • 年月日: 2008-05-09