バイオフィードバックによる歩行障害者のリハビリテーション効率の向上

• 研究課題/領域番号: 25289053
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 辻内 伸好 同志社大学, 理工学部, 教授 (60257798)
• 研究分担者: 井上 喜雄 高知工科大学, 総合研究所, 特任教授 (50299369) ; 伊藤 彰人 同志社大学, 理工学部, 准教授 (60516946)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2014年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
• キーワード: 運動制御 / トレッドミル / バイオフィードバック / 機械力学・制御

研究成果の概要

歩行訓練に関してはトレッドミルが用いられるが，運動解析に基づく歩行評価指標の欠如から，運動学習効率を定量的に評価することができない．そこで，速度制御による負荷変化が可能な左右分離型トレッドミルを開発し，有効な歩行評価指標を用いて，指標と実際の歩行との相違点を視覚的に提示することによって，歩行障害者のバイオフィードバックを促進し，リハビリテーション効率を向上した．

研究成果

• [雑誌論文] 関節モーメント・角度を含めた下肢関節回転運動の定量的な解析手法の提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 林 祐一郎，辻内 伸好，中村 匠汰，牧野 裕，浅野 真由，松田 靖史，土屋 陽太
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 82 号: 834 ページ: 15-00344-15-00344
  • DOI: 10.1299/transjsme.15-00344
  • NAID: 130005129117
  • ISSN: 2187-9761
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 関節間協調に基づく大腿義足着用者の主要な歩行運動パターンの定量的評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 林祐一郎，辻内伸好，松田靖史
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 81 号: 825 ページ: 15-00020-15-00020
  • DOI: 10.1299/transjsme.15-00020
  • NAID: 130005073753
  • ISSN: 2187-9761
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 階段・斜面を含むヒトの歩行に生じる関節角度・モーメントの主成分の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 林祐一郎，辻内伸好，宇野龍司，牧野裕太，土屋陽太郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 81 号: 830 ページ: 15-00320-15-00320
  • DOI: 10.1299/transjsme.15-00320
  • NAID: 130005105262
  • ISSN: 2187-9761
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 計算モデル化および力・モーメントの主成分の分析に基づく大腿義足歩行解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 林祐一郎，辻内伸好，松田靖史，土屋陽太郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 81 号: 831 ページ: 15-00338-15-00338
  • DOI: 10.1299/transjsme.15-00338
  • NAID: 130005111475
  • ISSN: 2187-9761
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A wearable sensor system for lower-limb rehabilitation evaluation using the GRF and CoP distributions (2015)
  • 著者名/発表者名: Weijun Tao, Jianyun Zhang, Guangyi Li, Tao Liu, Fengping Liu, Jingang Yi, Hesheng Wang，Yoshio Inoue,
  • 雑誌名: Measurement Science and Technology 巻: 27 号: 2 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1088/0957-0233/27/2/025701
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Technique for Discrimination between Seven Motions Using Real-Time EMG Signals (2014)
  • 著者名/発表者名: N.Tsujiuchi, T.Koizumi, T.Yamamoto
  • 雑誌名: Proceedings of the 12th International Conference on Motion and Vibration Control 巻: 14 ページ: 1-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Motion Discrimination Technique by EMG Signals Using Hyper-Sphere Model (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Yamamoto, N.Tsujiuchi, A.Ito, T.Koizumi
  • 雑誌名: Proceedings of the 36th Annual International Conference oh the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 巻: 1 ページ: 5-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Quantitative Evaluation of Unrestrained Human Gait on Change in Walking Velocity (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Makino, N.Tsujiuchi, A.Ito, T.Koizumi, S.Nakamura, Y.Matsuda, Y.Tsuchiya, Y.Hayashi
  • 雑誌名: Proceedings of the 36th Annual International Conference oh the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 巻: 1 ページ: 2521-2524
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multipurpose Optimization of Camera Position for Robot Vision and Application to Grasping Operation (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Okada, N.Tsujiuchi, T.Koizumi, R.Kojima
  • 雑誌名: USB Proceedings IECON2014-40th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society 巻: 1 ページ: 2822-2827
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 移動式床反力計を用いた制約のない健常者および大腿切断者の歩行運動解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林祐一郎，辻内伸好，小泉孝之，松田靖史，土屋陽太郎，井上喜雄
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 C編 巻: 79，805号 ページ: 3059-3074
  • NAID: 130004555278
  • 査読あり
• [雑誌論文] QUANTITATIVE EVALUATION OF THE ROTATIONAL MOTION PATTERN IN THE JOINTS OF THE LOWER LIMB DURING THE UNRESTRAINED HUMAN GAIT (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Hayashi, N.Tsujiuchi, T.Koizumi, Y.Makino, Y.Tsuchiya, Y.Inoue
  • 雑誌名: Proceedings of RASD 2013 Recent Advances in Structural Dynamics XI International Conference 巻: 815_HSI.pdf ページ: 1-6
  • 査読あり
• [学会発表] 単一の慣性センサを用いた歩行時の力学的エネルギーの推定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 橋口秋彦, 井上喜雄, 芝田京子, 園部元康
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第55期総会講演会
  • 発表場所: 広島工業大学（広島県・広島市）
  • 年月日: 2017-03-06
• [学会発表] 表面電極の配置が筋電信号に及ぼす影響を考慮した筋電義手に用いる動作識別手法の提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好，伊藤彰人，白木雅
  • 学会等名: 福祉工学LIFE2016
  • 発表場所: 東北大学青葉山キャンパス(宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2016-09-04
• [学会発表] 慣性センサを用いた歩行時足部の動作推定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 成松賢司，井上喜雄，芝田京子，園部元康，橋口秋彦
  • 学会等名: 福祉工学LIFE2016
  • 発表場所: 東北大学青葉山キャンパス(宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2016-09-04
• [学会発表] 単一のウエアラブルセンサによる歩行分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 勝隆志，井上喜雄，芝田京子，柿森亮昌，錦戸良太
  • 学会等名: 日本機械学会，SHD2015
  • 発表場所: 草津市（立命館大学）
  • 年月日: 2015-10-30
• [学会発表] ウエアラブルセンサを用いた歩行解析の精度向上 (2015)
  • 著者名/発表者名: 錦戸良太，井上喜雄，芝田京子，廣瀬圭，勝隆志，柿森亮昌
  • 学会等名: 日本機械学会，SHD2015
  • 発表場所: 草津市（立命館大学）
  • 年月日: 2015-10-30
• [学会発表] 単一の慣性センサを用いた歩行分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井上喜雄，柿森亮昌，勝隆志，芝田京子，立花邦彦，王碩玉
  • 学会等名: 日本機械学会，2015年度年次大会
  • 発表場所: 札幌市（北海道大学）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Real-time Motion Discrimination Considering Variation of EMG Signals Associated with Lapse of Time (2015)
  • 著者名/発表者名: M.Shiraki, N.Tsujiuchi, A.Ito, T.Yamamoto
  • 学会等名: 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • 発表場所: Italy (Milan)
  • 年月日: 2015-08-25
  • 国際学会
• [学会発表] ウェアラブルな計測装置を用いた歩行解析および精度検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好，伊藤彰人，中村匠汰，足立渡
  • 学会等名: 日本機械学会，第14回「運動と振動の制御」シンポジウムUSB論文集
  • 発表場所: 栃木県総合文化センター(栃木県宇都宮市)
  • 年月日: 2015-06-22
• [学会発表] 時間経過に伴う筋電信号の変化を考慮した動作識別手法の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好，伊藤彰人，白木雅，山本哲史
  • 学会等名: 日本機械学会，ロボティクス・メカトロニクス講演会2015講演論文集
  • 発表場所: みやこめっせ(京都府京都市)
  • 年月日: 2015-05-17
• [学会発表] トレッドミルによる運動訓練システムを用いた歩行･走行時の動力学特性解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好，伊藤彰人，浅野真由，大木淳嗣
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第90期定時総会講演会
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-17
• [学会発表] 筋電信号の時間変化を考慮した動作識別モデルの作成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 白木雅，辻内伸好，伊藤彰人，山本哲史
  • 学会等名: 日本機械学会関西学生会平成26年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス
  • 年月日: 2015-03-14
• [学会発表] ピッチ変化に伴うトレッドミル上運動の動力学特性解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大木淳嗣，辻内伸好，伊藤彰人，浅野真由，牧野裕太
  • 学会等名: 日本機械学会関西学生会平成26年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス
  • 年月日: 2015-03-14
• [学会発表] ウェアラブルな計測装置とレッドミルを用いた大腿義足歩行解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好，伊藤彰人，中村匠汰，牧野裕太，松田靖史，土屋陽太郎，林祐一郎
  • 学会等名: 日本機械学会Dynamics and Design Conference 2014
  • 発表場所: 上智大学四谷キャンパス
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-29
• [学会発表] ロボット視用カメラ配置の多目的最適化と把持作業への適用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好，小泉孝之，岡田悠佑，児島諒
  • 学会等名: JSME Conference on Robotics and Mechatronics 2014
  • 発表場所: 富山市総合体育館,富山国際会議場
  • 年月日: 2014-05-26 – 2014-05-28
• [学会発表] 左右分離式トレッドミルを用いるヒトの下肢関節回転運動の定量的評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好，小泉孝之，中村匠汰，牧野裕太，土屋陽太郎，林祐一郎
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第89期定時総会講演論文集
  • 発表場所: 大阪府立大学
• [学会発表] 識別性能を向上するロボット視用カメラ配置の多目的最適化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好，小泉孝之，岡田悠佑，児島諒
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第89期定時総会講演論文集
  • 発表場所: 大阪府立大学
• [学会発表] 無拘束状態における下肢関節回転運動の定量的評価
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好，牧野裕太，小泉孝之，土屋陽太郎，林祐一郎
  • 学会等名: 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2013講演論文集
  • 発表場所: 山梨大学
• [学会発表] 筋電信号による回内・回外動作識別手法の提案
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好，山本哲史，小泉孝之
  • 学会等名: 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2013講演論文集
  • 発表場所: 山梨大学
• [学会発表] ピッキングシステムに適した外界センサ配置の最適化
  • 著者名/発表者名: 辻内伸好，小泉孝之，児島諒
  • 学会等名: 日本機械学会D&Dコンファレンス講演論文集
  • 発表場所: 九州産業大学
• [産業財産権] 荷重検出システム (2014)
  • 発明者名: 辻内伸好，纐纈和美，纐纈俊昭，足立渡
  • 権利者名: 辻内伸好，纐纈和美，纐纈俊昭，足立渡
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-02-28
  • 取得年月日: 2015-09-11
• [産業財産権] 荷重検出システム (2014)
  • 発明者名: 辻内伸好他
  • 権利者名: 同志社
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-02-28