| 研究課題/領域番号 |
21K17791
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 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
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | ergonomics / gait analysis / motion analysis / electromyography |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Although physically assistive devices such as lower-limb exoskeletons are able to provide the forces required to walk, the user does not necessarily reduce their muscular activity to benefit from the assistive force provided and may adjust their gait in ways that are counterproductive.
This research aims to shed light on the biomechanical and physiological factors that can cause a user to work against its exoskeleton when walking, such as the need to maintain balance while walking, the correlated activation of muscles (muscle synergies), and the perturbation caused by an external force.
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| 研究成果の概要 |
ユーザーの歩行運動学と筋活性がどのように変化するかを理解するために、カスタムなケーブル駆動足関節外骨格を開発した。腓腹筋の筋活動の減少は、外骨格がユーザーの足底屈筋の負荷を部分的に取り除くことができることを示しているが、介助が提供された立脚相の期間におけるより大きな変動は、介助が参加者の歩行を乱し、バランスを維持するために歩行を調整する必要があることを示唆している。このことは、個人差の原因や、足関節外骨格からの補助により良く、より迅速に適応するようにユーザーを指導する方法についての洞察を提供する可能性がある。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
足関節の屈曲は、歩行時の重心の前方への推進に大きく寄与しており、足関節の屈曲をアシストする足関節外骨格は、歩行の代謝コストを低減することが示されている。しかし、トレーニング期間終了後にしか起こらないことが多く、筋の活性化がどのように適応されるかには大きな個人差がある。本研究は、足関節外骨格による底屈アシストがユーザーの歩行を乱すことを示唆している。ただし、練習を重ねることで、足関節屈曲アシストによる摂動を予測し、歩行を適応させることができるようになるユーザーもいる。ユーザーが外力に対してどのように適応するのかについて理解が深まるにつれ、より効果的な歩行補助装置が期待できる。
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