高齢者の転倒予防の一助となる歩行時の運動・認知機能計測システム

• 研究課題/領域番号: 25709015
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 高橋 正樹 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (10398638)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 23,270千円 (直接経費: 17,900千円、間接経費: 5,370千円); 2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
• キーワード: 運動力学 / ロボティクス / 人間計測 / 人間支援 / 医療・福祉

研究成果の概要

本申請課題では、高齢者が日常生活を営む上で必要な運動機能と認知機能を同時活性化する機能を定量可視化するシステムを構築することを目的とする。
レーザレンジファインダを用いて非接触型の固定式歩行計測システムを開発し、指定された色のマーカーを踏んで歩く課題，片足立ち試験、Timed Up and Go試験に適用し、高齢者の被験者実験により有用性を確認した。
移動式の歩行計測システムである全方位移動機構を有する歩行計測ロボットを開発し、建物内の通路において、30m歩行試験を実施し、1.5～2.0 mの距離を保ちながら目標方向へと誘導可能であることを実験的に確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Obstacle Avoidance with Translational and Efficient Rotational Motion Control Considering Movable Gaps and Footprint for Autonomous Mobile Robot (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
  • 雑誌名: International Journal of Control, Automation and Systems 巻: 0 ページ: 0-0
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Improved Leg Tracking Considering Gait Phase and Spline-based Interpolation during Turning Motion in Walk Tests (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayanori Yorozu, Toshiki Moriguchi, Masaki Takahashi
  • 雑誌名: Sensors 巻: 15 号: 9 ページ: 22451-22472
  • DOI: 10.3390/s150922451
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gait Measurement System for the Multi-Target Stepping Task Using a Laser Range Sensor (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayanori Yorozu, Shu Nishiguchi, Minoru Yamada, Tomoki Aoyama, Toshiki Moriguchi, Masaki Takahashi
  • 雑誌名: Sensors 巻: 15-5 ページ: 11151-11168
  • NAID: 120005997710
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] レーザレンジセンサを用いた片足立ち時間計測（高齢者の転倒危険度評価システムのための運動機能評価） (2015)
  • 著者名/発表者名: 萬礼応，森口智規，並川浩史，高橋正樹
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 81 号: 824 ページ: 14-00570-14-00570
  • DOI: 10.1299/transjsme.14-00570
  • NAID: 130005066589
  • 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] Development of measurement system for task oriented step tracking using laser range finder (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumura T, Moriguchi T, Yamada M, Uemura K, Nishiguchi S, Aoyama T, Takahashi M
  • 雑誌名: J Neuroeng Rehabil 巻: 10(1) 号: 1 ページ: 47-47
  • DOI: 10.1186/1743-0003-10-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel infrared laser device that measures multilateral parameters of stepping performance for assessment of fall risk in elderly individuals. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishiguchi Shu
  • 雑誌名: Aging Clin Exp Res 巻: 25(3) 号: 3 ページ: 311-316
  • DOI: 10.1007/s40520-013-0042-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] レーザレンジファインダを用いた歩行計測システムの提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小澤真裕美, 萬礼応, 松村哲哉, 高橋正樹
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集Ｃ編 巻: 79-801 ページ: 1550-1560
  • NAID: 130003375039
  • 査読あり
• [学会発表] Watching Robot Equipped with Kinect v2 Focusing on Gait Information (2016)
  • 著者名/発表者名: Ami Ogawa, Akira Mita, Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
  • 学会等名: SPIE Smart Structures and Material Systems+Nondestructive Evaluation and Health Monitoring
  • 発表場所: ラスベガス（アメリカ合衆国）
  • 年月日: 2016-03-20
  • 国際学会
• [学会発表] Risk factors, especially pelvic alignment, correlated with worsening of lumbopelvic pain during pregnancy (2016)
  • 著者名/発表者名: Saori Morino, Moe Yamaguchi, Mika Ishihara, Fumiko Umezaki, Hiroko Hatanaka, Tomoki Aoyama, Mamoru Yamashita, Masaki Takahashi
  • 学会等名: The 5th Asia-Oceanian Conference of Physical & Rehabilitation Medicine (AOCPRM 2016)
  • 発表場所: セブ（フィリピン）
  • 年月日: 2016-02-18
  • 国際学会
• [学会発表] Development of Gait Measurement Robot Using Laser Range Sensor for Evaluating Long-distance Walking Ability in the Elderly (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2015)
  • 発表場所: ハンブルグ（ドイツ）
  • 年月日: 2015-09-28
  • 国際学会
• [学会発表] 機能的移動能力評価システム Laser-TUG（高齢者の Timed Up and Go 試験への適用） (2015)
  • 著者名/発表者名: 萬礼応，足達大樹，青山朋樹，福本貴彦，森口智規, 高橋 正樹
  • 学会等名: Dynamics and Design Conference 2015 (D&D2015)
  • 発表場所: 弘前大学（青森県・弘前市）
  • 年月日: 2015-08-25
• [学会発表] 慣性センサを用いた腰椎骨盤痛を有する妊婦の歩行解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷川あゆみ，萬礼応，森野佐芳梨，青山朋樹，高橋正樹
  • 学会等名: Dynamics and Design Conference 2015 (D&D2015)
  • 発表場所: 弘前大学（青森県・弘前市）
  • 年月日: 2015-08-25
• [学会発表] Improved Leg Tracking with Data Association Considering Gait Phase during Turning Motion in Walk Tests (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
  • 学会等名: IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics
  • 発表場所: 釜山（韓国）
  • 年月日: 2015-07-07
  • 国際学会
• [学会発表] 旋回運動時の歩行位相を考慮した両脚トラッキング (2015)
  • 著者名/発表者名: 萬礼応，森口智規, 高橋正樹
  • 学会等名: 第14回「運動と振動の制御」シンポジウム(MOVIC2015)
  • 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] 環境センサを用いた多変量自己回帰モデルに基づく人の軌道予測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 殿木春香，萬礼応, 高橋正樹
  • 学会等名: 第14回「運動と振動の制御」シンポジウム(MOVIC2015)
  • 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] レーザレンジセンサを用いた片足立ち計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 萬礼応, 森口智規, 並川浩史, 高橋正樹
  • 学会等名: Dynamics and Design Conference 2014 (D&D2014)
  • 発表場所: 上智大学 四谷キャンパス、東京都
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-30
• [学会発表] Measurement of One-leg Standing for Qualification Test of Rhythmic Stepping Exercise using Laser Range Sensor (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayanori Yorozu, Toshiki Moriguchi, Hirofumi Namikawa, Masaki Takahashi
  • 学会等名: The 12th International Conference on Motion and Vibration Control (MOVIC 2014)
  • 発表場所: Sapporo Convention Center, Sapporo, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2014-08-04 – 2014-08-06
• [学会発表] Gait Measurement for Human Behavior Estimation against Autonomous Mobile Robot (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
  • 学会等名: The 13th International Conference on Intelligent Autonomous Systems (IAS-13)
  • 発表場所: Padova, Italy
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-19
• [学会発表] 3D X-Y-T Space Path Planning for Autonomous Mobile Robot Considering Dynamic Constraints (2013)
  • 著者名/発表者名: Ippei Nishitani, Tetsuya Matsumura, Mayumi Ozawa, Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
  • 学会等名: 2013 International Conference on Control, Mechatronics and Automation (ICCMA 2013)
  • 発表場所: Sydney, Australia
• [学会発表] Driving Control of a Powered Wheelchair by Voluntary Eye Blinking and with Environment Recognition (2013)
  • 著者名/発表者名: Kyohei Okugawa, Masaki Nakanishi, Yasue Mitsukura, Masaki Takahashi
  • 学会等名: 2013 International Conference on Control, Mechatronics and Automation (ICCMA 2013)
  • 発表場所: Sydney, Australia
• [学会発表] Gait Measurement System for the Elderly Using Laser Range Sensor (2013)
  • 著者名/発表者名: Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
  • 学会等名: 2013 International Conference on Control, Mechatronics and Automation (ICCMA 2013)
  • 発表場所: Sydney, Australia
• [学会発表] 自律移動ロボットの動的制約を考慮した3次元XY-T空間経路計画 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西谷一平, 松村哲哉, 小澤真裕美, 萬礼応, 高橋正樹
  • 学会等名: 第31回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 高齢者の転倒予防の一助となるレ-ザレンジセンサを用いた歩行計測システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 萬礼応，西口周，山田実，青山朋樹，森口智規，高橋 正樹
  • 学会等名: Dynamics and Design Conference 2013（D&D2013)
  • 発表場所: 福岡
• [図書] Mechanical Design and Power Engineering, Applied Mechanics and Materials (2014)
  • 著者名/発表者名: Kyohei Okugawa, Masaki Nakanishi, Yasue Mitsukura, Masaki Takahashi
  • 出版者: Trans Tech Publications Inc.
• [図書] Mechanical Design and Power Engineering, Applied Mechanics and Materials (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
  • 出版者: Trans Tech Publications Inc.
• [図書] Mechanical Design and Power Engineering, Applied Mechanics and Materials (2014)
  • 著者名/発表者名: Ippei Nishitani, Tetsuya Matsumura, Mayumi Ozawa, Ayanori Yorozu, Masaki Takahashi
  • 出版者: Trans Tech Publications Inc.
• [図書] Intelligent Autonomous Systems 12 (2013)
  • 著者名/発表者名: Ayanori Yorozu, Takafumi Suzuki, Tetsuya Matsumura, Masaki Takahashi
  • 出版者: Springer
• [備考] 高齢者の歩行計測システム Gait Measurement System
  • URL: http://www.yt.sd.keio.ac.jp/research/Walking.html
• [産業財産権] 歩行計測システム (2015)
  • 発明者名: 高橋正樹、森口智規、萬礼応
  • 権利者名: 高橋正樹、森口智規、萬礼応
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-122274
  • 出願年月日: 2015-06-17
• [産業財産権] 歩行計測システム (2015)
  • 発明者名: 高橋正樹、森口智規、萬礼応
  • 権利者名: 高橋正樹、森口智規、萬礼応
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-122276
  • 出願年月日: 2015-06-17
• [産業財産権] 歩行計測システム (2015)
  • 発明者名: 高橋正樹、森口智規、萬礼応
  • 権利者名: 高橋正樹、森口智規、萬礼応
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-122277
  • 出願年月日: 2015-06-17
• [産業財産権] 歩行計測システム (2015)
  • 発明者名: 高橋正樹、萬礼応、森口智規
  • 権利者名: 高橋正樹、萬礼応、森口智規
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-011278
  • 出願年月日: 2015-01-23
• [産業財産権] 脚部状態検出装置、脚部状態検出方法、及び脚部状態検出プログラム (2014)
  • 発明者名: 並川浩史、森口智規、高橋正樹、萬礼応
  • 権利者名: 並川浩史、森口智規、高橋正樹、萬礼応
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-151890
  • 出願年月日: 2014-07-25