歩行速度に合わせて足関節の運動を自動調節する制御型短下肢装具

• 研究課題/領域番号: 23700675
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 佛教大学
• 研究代表者: 谷田 惣亮 佛教大学, 保健医療技術実習センター, 講師 (20584494)
• 研究協力者: 菊池 武士 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (10372137) ; 藤川 孝満 佛教大学, 保健医療技術学部, 教授 (10388697)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011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: 機械力学・制御 / リハビリテーション / 機会力学・制御

研究概要

制御型短下肢装具(i-AFO)用の調整可能なアタッチメントを開発し,MR流体ブレーキおよびセンサを組み込んだ継手軸調整可能短下肢装具を製作した.健常者歩行の分析により歩行速度と歩幅や足関節底屈角速度とが高い相関関係であることを明らかにした.この関係性から歩行速度を推定する方法を考案し,制御モデルを構築した.これらを用いて,健常者により制御モデルの評価を行った.さらに,障害者による臨床評価において,歩行速度が適切に推定され,推定歩行速度に応じた足関節のブレーキトルク制御が実現でき,歩行改善につながった.

研究成果

• [雑誌論文] 制御型短下肢装具(i-AFO)による足関節制御の検証-歩行速度に応じた立脚初期の自動制御について- (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷田惣亮,菊池武士,安田孝志,小澤拓也,藤川孝満
  • 雑誌名: The Journal of Clinical Physical Therapy 巻: vol.15 ページ: 33-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] 制御型短下肢装具（i-AFO）による足関節制御の検証 －歩行速度に応じた立脚初期の自動制御について－ (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷田惣亮，菊池武士，安田孝志，小澤拓也，藤川孝満
  • 雑誌名: The Journal of Clinical Physical Therapy 巻: 15 ページ: 33-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] 磁気粘性流体ブレーキを搭載したインテリジェント制御型歩行車 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊池武士,谷田惣亮,田中利昌,林慧吾,水戸部和久
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 48巻1 ページ: 37-44
  • NAID: 10030165850
  • 査読あり
• [学会発表] インテリジェント短下肢装具の歩行速度に合わせた足関節底屈制御の提案と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊池武士,弘平谷友隆,谷田惣亮,安田孝志
  • 学会等名: 日本機械学会2013年ロボティクス/メカトロニクス講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県つくば市)
  • 年月日: 2013-05-24
• [学会発表] 制御型短下肢装具による足関節制御の検証-歩行速度に応じた立脚初期の自動制御について- (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷田惣亮,菊池武士,安田孝志,藤川孝満,弘平谷友隆
  • 学会等名: 第48回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2013-05-24
• [学会発表] 制御型短下肢装具による足関節制御の検証 －歩行速度に応じた立脚初期の自動制御について－ (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷田惣亮，菊池武士，安田孝志，藤川孝満，弘平谷友隆
  • 学会等名: 第48回 日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
• [学会発表] 制御型短下肢装具の開発と臨床評価-歩行速度に応じた足関節角速度制御と効果判定- (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷田惣亮,菊池武士,安田孝志,藤川孝満
  • 学会等名: 第39回日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県幕張市)
  • 年月日: 2012-11-09
• [学会発表] インテリジェント短下肢装具の歩行速度に合わせた足関節底屈制御法の提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 弘平谷友隆,菊池武士,谷田惣亮,安田孝志
  • 学会等名: 計測自動学会東北支部第275回研究集会
  • 発表場所: 山形大学(山形県米沢市)
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] 制御型短下肢装具のための制御モデルの提案:継手軸が調整可能な短下肢装具の開発及び歩行計測実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊池武士,荘司彰人,谷田惣亮,加藤守匡
  • 学会等名: 日本機械学会2012年ロボティクス/メカトロニクス講演会
  • 発表場所: アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
  • 年月日: 2012-05-28
• [学会発表] 制御型短下肢装具の開発と臨床評価 －歩行速度に応じた足関節角速度制御と効果判定－ (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷田惣亮，菊池武士，安田孝志，藤川孝満
  • 学会等名: 第39回 日本臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県幕張市）
• [学会発表] Gait measurement system to develop control model of intelligently controllable ankle-foot orthosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Takehito Kikuchi, Toshimasa Tanaka, Akihito Shoji, Sousuke Tanida, Morimasa Kato
  • 学会等名: Proceedings of the 2011 IEEE/SICE International Symposium on System Integration(SII2011)
  • 発表場所: Kyoto Japan
  • 年月日: 2011-12-20
• [学会発表] 制御型短下肢装具の歩行制御モデル開発のための基礎的検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池武士,荘司彰人,増田恭伸,谷田惣亮
  • 学会等名: 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会(旧名称:福祉工学シンポジウム2011)
  • 発表場所: 芝浦工業大学(芝浦キャンパス,東京)
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] MR流体ブレーキを用いた制御型短下肢装具の開発-歩行速度に応じた足関節制御と効果判定- (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷田惣亮,菊池武士,安田孝志,藤川孝満
  • 学会等名: 第46回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: シーガイアコンベンションセンター(宮崎県宮崎市)
  • 年月日: 2011-05-28
• [学会発表] 制御型短下肢装具の歩行実験のための関節軸が調整可能な装具の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荘司彰人,菊池武士,増田恭伸,谷田惣亮
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部第47期秋季講演会
  • 発表場所: 山形大学工学部(山形県米沢市)
• [学会発表] Gait measurement system to develop control model of intelligently controllable ankle-foot orthosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Takehito Kikuchi, Toshimasa Tanaka, Akihito Shoji, Sousuke Tanida, Morimasa Kato
  • 学会等名: Proceedings of the 2011 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2011), pp.124-129
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] 制御型短下肢装具の歩行制御モデル開発のための基礎的検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池武士，荘司彰人，増田恭伸，谷田惣亮
  • 学会等名: 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会
  • 発表場所: 芝浦工大，東京
• [学会発表] 制御型短下肢装具の歩行実験のための関節軸が調整可能な装具の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荘司彰人, 菊池武士, 増田恭伸, 谷田惣亮
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部第47期秋季講演会
  • 発表場所: 米沢，山形
• [学会発表] インテリジェント短下肢装具の歩行速度に合わせた足関節底屈制御法の提案
  • 著者名/発表者名: 弘平谷友隆，菊池武士，谷田惣亮，安田孝志
  • 学会等名: 計測自動学会東北支部 第275回研究集会
  • 発表場所: 山形大学（山形県米沢市）
• [学会発表] 制御型短下肢装具のための制御モデルの提案：継手軸が調整可能な短下肢装具の開発及び歩行計測実験
  • 著者名/発表者名: 菊池武士，荘司彰人，谷田惣亮，加藤守匡
  • 学会等名: 日本機械学会2012年ロボティクス／メカトロニクス講演会
  • 発表場所: アクトシティ浜松（静岡県浜松市）