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筋膜の張力伝播作用の身体表面への外化機構による運動機能の拡張方法の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K11923
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

上杉 繁  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80350461)

研究分担者 玉地 雅浩  藍野大学, 医療保健学部, 准教授 (70388700)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードテンセグリティ / 張力伝播 / 筋膜 / アナトミー・トレイン / 身体拡張 / 動作支援 / 剛性調整 / 触圧覚刺激 / 剛性可変 / ファシア / アナトミートレイン / ユニット構造 / 柔軟性 / 協調動作 / 外化 / パワーアシストスーツ
研究開始時の研究の概要

新しい原理にもとづく身体動作支援ツールも射程に捉え,全身に張力を伝播する機能をどのように拡張することで,身体のある部分から身体全体へ,身体全体から部分へという関係に作用して,運動機能の向上へつなげることができるのかという問題に取り組む.そこで,身体内部で生じている筋膜の作用を身体表面に外化し,その機能を操作・計測可能とする独自の方法を考案する.そして,①実験用張力伝播スーツの開発方法を明らかにし,②張力伝播が効果的な運動の抽出とそのメカニズムの解明を行い,その成果に基づいて,③運動用張力伝播スーツの開発と効果検証を行う.

研究成果の概要

全身の筋肉の協調により巧みな動作が可能となる.筋肉の協調には神経的な機序のみならず直接的な相互作用も関与しており,本研究では特に身体部位間をつなぐ張力の伝播機能に着目した.そこで身体内部において生じている筋や筋膜による張力作用,骨格による圧縮力へ対する作用からなるテンセグリティの機能を,身体の外側に構築する方法とそれに基づいた構造体による身体動作への作用の調査に取り組んだ.使用者の身体サイズに対応して拡張可能な基本ユニット,それを組み合わせた装着型の構造体と剛性調整方法,張力を伝達させつつ身体に装着する方法を見出した.また,身体内部の張力伝播の効果を高める方法についても調査を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

筋緊張の伝達経路はアナトミー・トレインと呼ばれ,経路網内で張力変化が伝達することで,全身を使った連続的な動きや姿勢維持に寄与している.解剖学的知見も示され,運動療法において実践的に活用されている.経路上の筋が連動し,離れた部位が協調してより大きな力を発揮させたり,負荷を分散させたりなどの,知見の活用を範疇に含めた張力伝達機能のさらなる解明が期待される.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 その他

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Design of Wearable Tensegrity Structures Focusing on the Tension Propagation Function throughout the Body2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Wakashima, Kodai Kishino, Shinpei Iizuka, Masahiro Tamachi, Shigeru Wesugi
    • 学会等名
      The 24th International Conference on Engineering Design
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 早稲田大学 上杉研究室

    • URL

      http://www.wesugi.mech.waseda.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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