| 研究課題/領域番号 |
22K04022
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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20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 秋田工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
小林 義和 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (50331971)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (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)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022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 | バイオメカニクス / 車いす / 筋張力 / 抗重力筋 / 関節モーメント / 筋骨格モデル解析ソフト / 筋骨格モデル / フレイル / トレーニング / リハビリテーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は，フレイルや筋力低下者の自転車運動や歩行運動，起立着席動作などを対象に，筋骨格モデルを用いた筋張力評価を行い，トレーニング，リハビリテーションの効果的な手法を提案すること．さらに，フレイル患者数を少なくし，要介護者を減らすことである．
学術的独自性は，本来歩行用として開発された筋骨格モデル解析ソフト（OpenSim）を自転車に応用して，筋張力を計算できる新しい方法を提案したこと，さらに自転車，歩行，起立・着席動作，台車を押す動作などを総合的に評価しリハビリテーション，トレーニングに応用でき，将来のフレイルの予防，高齢者らの健康寿命を延ばすことに有効である.
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| 研究実績の概要 |
令和5年度は，ポールウォーキングを行った時の歩行速度と下肢筋張力（抗重力筋）の影響を調べた結果、歩行速度が比較的小さいとき（58bpm）では立位姿勢や、歩行を維持するための筋のトレーニングに有効であることが分かった．一方、歩行速度が比較的大きいとき（96bpm）は，歩行中および左右の足の切り替え時、慣性が働くと考えられる体幹を支える筋のトレーニングに適する可能性が示唆された．これらの結果について論文投稿を行ったところ，日本機械学会論文集に採択された．
さらに，フレイル用の車いす取り付け型自転車について，回転型と踏み込み型自転車について，これまでは右足用のセンサのみで実験を行ってきたが，本予算で左足用のセンサシステムを購入し研究を行った．その結果，右足と左足のデータを両方使用した方が良いデータを得られる条件と，右足のデータのみでも高い精度で計算可能な条件が明らかとなった．これらについてバイオメカニズム学会誌に論文投稿を行ったところ，採択され2024年8月に公開されることとなった．順調に研究が進んでいると考える．
現在，台車を押す動作について，10名の被験者のデータ測定が終わり、台車を押し始めるときの条件での結果を解析中であり，得られた結果を学術論文に投稿予定である．
さらに，本予算で購入した筋骨格モデル解析ソフトAnyBodyによる解析も進んでおり，これまで使用してきたオープンソースのソフトウェアであるOpenSimの結果と比較検討して，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（SHD2024）にて講演発表する予定である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
台車を押す動作の台車の押しはじめについての研究は順調に解析が進んでおり，順次論文投稿する予定である．台車を押して歩いている途中の動作（台車押し歩き動作）についても今後進めていく予定である．また立ち上がり着座動作のうち，立ち上がり動作についても研究中であり，講演発表や論文投稿する予定となっている．おおむね順調に進展していると考える．
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| 今後の研究の推進方策 |
台車を押す動作の押しはじめ動作について論文投稿する予定である．立ち上がり着座動作のうち，立ち上がり動作についても解析を進め論文投稿につなげてゆく．２つの筋骨格モデル解析ソフトの比較検討についても講演発表の後、論文投稿を行っていきたいと考えている．
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