| 研究課題/領域番号 |
16H03214
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
大日方 五郎 中部大学, 工学部, 教授 (50111315)
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| 研究分担者 |
LEE Jaeryoung 中部大学, 工学部, 助教 (70736363)
島田 洋一 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90162685)
宮脇 和人 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00390906)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | リハビリテーション / 支援ロボティクス / 機能的電気刺激 / リハビリテーションプロトコル |
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| 研究実績の概要 |
昨年度に製作した上肢用のリハビリテーションデバイスについて、対象者の発生するモーメントの測定値に応じて、ロボットデバイスの発生するモーメントをリハビリの目的のために協調動作させる方法を検討し、製作したデバイスのコントローラに実装し試験を行った。試験結果に基づき、協調制御の方法の検討を継続する。機能的電気刺激を用いてリハビリ運動を支援した場合の効果の検証方法を試験した。これを定量的に行うためのプログラム開発を進めている。また、上肢のロボットリハビリテーションの効果を評価し、確実にリハビリテーションを進めるための機能評価法を検討して、新しい運動提示の方法に到達した。
下肢リハビリテーション動力デバイスについては、軽量化した試作機を健常者に装着して基本性能の確認を行った。健常者を対象としての結果からであるが、下肢麻痺者への適用も可能であると予想できる。結果は、国際会議 IEEE ICORR (London, 2017 July)にて発表したが、「利用したいのでぜひ実用化してほしい」という複数の下肢障がい者からのコメントがあった。連続歩行のアシストを行うためにはデバイスの状態を制御システムが把握する必要があり、そのための床反力センシング系を下肢装具に導入した。国際会議でのディスカッションなどに基づいて、連続歩行のアシストができる制御方式の検討を行い、アクチュエータと床反力センサをバッテリ駆動とし、システム全体のモバイル化を進めた。
試作機を上肢、下肢の障がい者に装着し、リハビリテーションの効果を評価する方法を検討した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
上肢用のリハビリテーションデバイスにおいて、対象者の発生するトルクに協調するロボット側アクチュエータの協調制御法を適用したが、安定に協調動作を実現することが難しかった。この制御アルゴリズムを改善するために、さまざまな方法を検討したが、当初の予定より長い時間がかかってしまった。下肢リハビリテーションデバイスについては、ほぼ予定通りに進んだが、被験者を見つけることが難しく、実験を予定通りに行うことができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
製作した二つのデバイスについては、基本性能のテストを終えたので本研究の目的である「手抜き（Slacking）」に対応する動作が可能になっているかを定量的に検証する方法と実験計画を作成して、実験を行い研究を完成させる。
上肢アシストデバイスは、安定に人の動作と協調する制御法を検討し、さらに機能的電気刺激装置との併用を可能とするプログラム開発を進める。被験者実験を行い、その結果を評価してロボットアシストの効果を明らかにする。
下肢アシストデバイスは、バッテリー駆動型としたため、平地であれば場所を選ばずに連続歩行のアシスト実験が行えるようになっているので、そのためのプログラムを整理して、被験者実験を行い評価する。
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