| 研究課題/領域番号 |
21K04114
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
河合 宏之 金沢工業大学, 工学部, 教授 (70410298)
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| 研究分担者 |
平田 研二 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (40314364)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 立ち上がり運動 / 機能的電気刺激 / リハビリシステム / 運動制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，運動状態に合わせて電気刺激を変更するフィードバック制御の概念を取り入れることで，目的に沿って適切に運動させることができる制御方法の提案ならびにリハビリシステムの実現を目指す．特に，しゃがみ込んだ状態からの FES 立ち上がり運動に対する制御手法の確立と身体のバランスを保ちながら立ち上がり運動を補助するリハビリシステムの構築ならびに個々人の筋特性に合せた刺激方法の検討を実施する．
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| 研究成果の概要 |
本研究ではしゃがみ込み状態からの立ち上がり運動を補助する機能的電気刺激を用いた新しいリハビリテーション手法を提案した．特に，下肢への筋刺激に加え上肢にも筋刺激に与えることで，前後の重心移動を促しながらの立ち上がりを実現した．実用面からの貢献として立ち上がり動作時の前後の重心移動に加えて重心位置の左右差を計測可能なリハビリテーションシステムを構築し，健常者を被験者とする検証実験により提案手法の有用性を検証した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で提案した FES 立ち上がり補助システムは，従来まで議論されてこなかったしゃがみ込み状態からの立ち上がり運動を実現できる点が大きな特徴である．上肢と下肢をそれぞれラグランジュの運動方程式で表現したうえで，理論的に安定性を保証する安定化制御則に基づく下肢への筋刺激により立ち上がり運動を補助し，Zero型制御バリア関数を用いた制御則に基づき上肢へ筋刺激することで重心移動を促す手法を提案している点に学術的意義があると考えられる．
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