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高齢者のフレイル予防を目的とした雪国歩行用の転倒予知機能付きソリ型歩行器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K12737
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90150:医療福祉工学関連
研究機関秋田工業高等専門学校

研究代表者

宮脇 和人  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00390906)

研究分担者 島田 洋一  秋田大学, 医学系研究科, 教授 (90162685)
齊藤 亜由子  工学院大学, 先進工学部, 助教 (90710715)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードバイオメカニクス / リハビリテーション / 機械力学・制御 / 福祉工学 / 歩行器 / 知能機械
研究開始時の研究の概要

高齢者の健康寿命を延ばすためにはフレイル予防のための運動が有効である。しかし、北国の冬は長く、雪に閉ざされているため、運動することはもちろん屋外へ出ることさえもためらう高齢者が多いことが北国特有の課題である。申請者はこれまで屋内で気軽に全身運動が可能な運動補助装置や、歩道で利用する高齢者の歩行に追従する電動歩行機の開発をおこなった。本研究は北国の雪深い冬にも利用できるように車輪部をソリ型とし、転倒予知機能を付加したソリ型の電動歩行器を開発する。
フレイルとは-要介護と健康の間の状態。加齢に伴う機能低下による「要介護の予備群」状態をさす。運動や栄養などにより健康状態に戻ることができる。

研究成果の概要

加齢に伴い骨や関節,筋肉などの運動器の衰えが原因で「立つ」「歩く」「座る」といった機能が低下し,フレイルに該当する高齢者が増加している.適度な歩行はフレイル予防のひとつであるが,東北地区などの降雪地帯の冬期間おいては,現在広く使用されている車輪型歩行器では,積雪のため歩行の補助が困難である.
これを解決するため,本研究では積雪時でも歩行の補助ができるそり型電動歩行器を開発する.雪面との接触部にそりを取り付けている.また,クローラロボットを搭載し,電子制御により一人一人の歩行に適した補助をすることで,雪上での転倒を防ぐことが可能である

研究成果の学術的意義や社会的意義

高齢者の健康寿命を延ばすためにはフレイルの予防が有効である。このフレイルは運動することで予防可能となる。しかし、北国の冬は長く雪に閉ざされているため、屋外で運動することをためらう高齢者が多く、運動不足が雪国特有の課題である。本研究は歩行補助装置に関して、北国の雪深い冬でも利用できるように通常は車輪部である移動補助部をソリ型とした。駆動部はクローラを用い、センサーフィージョンにより歩行者の転倒を予知する機能を付加したソリ型の電動歩行器を開発した。この機器の開発場所は雪が降り積もる秋田県が最適であった。

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

    (8件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Evaluation of visual-motor coordination as a ball is caught2020

    • 著者名/発表者名
      SAITO Ayuko、KIZAWA Satoru、KOBAYASHI Yoshikazu、MIYAWAKI Kazuto
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      巻: 15 号: 4 ページ: 20-00302-20-00302

    • DOI

      10.1299/jbse.20-00302

    • NAID

      130007937547

    • ISSN
      1880-9863
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 雪国で利用するそり型電動歩行器の評価2022

    • 著者名/発表者名
      高橋夢之介,宮脇和人
    • 学会等名
      令和4年度東北地区高等専門学校専攻科産学連携シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 台車を押す動作における筋張力解析2022

    • 著者名/発表者名
      三國 優斗,小林 義和 ,宮脇 和人 ,齋藤 亜由子,木澤 悟
    • 学会等名
      日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 起立動作における筋張力解析2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木 捷己,小林 義和 ,宮脇 和人 ,齋藤 亜由子,木澤 悟
    • 学会等名
      日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 雪国の秋田県の冬期に利用する歩行機の開発と評価2021

    • 著者名/発表者名
      井畑匠越、髙橋 夢之介、宮脇和人
    • 学会等名
      令和3年度東北地区高等専門学校専攻科産学連携シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] フレイルを予防するための高齢者用ソリ型電動歩行機の開発2021

    • 著者名/発表者名
      井畑匠越、髙橋 夢之介、宮脇和人
    • 学会等名
      日本設計工学会東北支部 令和3年度 東北支部設立45周年記念研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 雪国の冬期に利用可能なソリ型歩行器の開発2020

    • 著者名/発表者名
      井畑匠越,齊藤亜由子、小林義和、木澤悟、宮脇和人
    • 学会等名
      令和2年度東北地区高等専門学校専攻科産学連携シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] フレイルを予防するためのそり型歩行機の開発と評価2020

    • 著者名/発表者名
      井畑匠越, 宮脇和人,齊藤亜由子
    • 学会等名
      日本機械学会 シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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