| 研究課題/領域番号 |
16K06498
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| 研究機関 | 木更津工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
鬼塚 信弘 木更津工業高等専門学校, 環境都市工学科, 教授 (60270229)
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| 研究分担者 |
沢口 義人 木更津工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (50455119)
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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 | 筋電位測定 / 路面評価法 / 土系舗装 / 土質試験 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は下肢の筋電位や加速度の生体計測と舗装の硬さや舗装のすべり抵抗性の物理性状を関連付けた実験と解析を行い、路面の評価法を構築し、さらに実際にその評価法を適用して土系舗装をベースとした屋外歩行施設を施工し、リハビリテーション効果の有効性についても検討することを目的としている。
平成２８年度は床の硬さ試験を舗装の硬さの指標として用い、密粒舗装上に60～80Gのゴムシートを敷いた舗装も含む衝撃加速度の測定を行った。また、舗装のすべり抵抗性は研究協力・支援者の民間道路会社自作の装置を借用した床すべり試験ですべり抵抗係数の測定を行った。
被験者は男性4名、女性3名の計7名で、年齢は19歳から20歳であった。研究協力・支援者の民間道路会社の敷地にて試験施工した17舗装上を下肢の左右足の前脛骨筋、腓腹筋内側頭及び外側頭に皿電極を取り付け、サンプリング間隔を2000Hzとした。被験者が硬いコンクリート舗装から軟らかい土系舗装までを歩行した時の下肢の筋電位測定と3方向の加速度計を左右足首に装着し、導出された筋電図と加速度を同期させた測定を研究代表者及び研究分担者が共同で行った。なお、試験装置一式は研究分担者が作製した。
被験者の運動靴及び革靴の靴内のインソール下に踵着地、足先離地時が判別できる2箇所のフットスイッチを取り付け、足が路面に着いている区間のデータの切り出しを行い、被験者全員の筋電位と加速度のデータにノイズ処理を施すなどの解析を行った。その結果、下肢の筋活動は舗装の硬さおよびすべり抵抗係数の違いによってある傾向をもって変化していることが明らかになった。これらの傾向を舗装の物理性状の違いによる筋活動変化の関係式として算出し、路面の評価指標の体系化を図った。
研究代表者が平成２９年度に土系舗装を施工するための各種土質試験と弾力性舗装材の選定のための試験を行い、準備を進めた。
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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
被験者の運動靴及び革靴の靴内のインソール下に踵着地、足先離地時が判別できる2箇所のフットスイッチを取り付け、足が路面に着いている区間のデータの切り出しを行い、被験者全員の筋電位と加速度のデータにノイズ処理を施すなどの解析を行ったが、精度の良い解析結果にはならなかった。そのため、筋電位測定試験装置一式の改良、異なる解析方法の導入などを行う必要が生じた。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成２８年度までに得られた研究成果を基に、研究代表者及び研究分担者が共同で下肢の筋電位と舗装の硬さ、下肢の筋電位と舗装のすべり抵抗性の評価式を構築し、他機関と連携しながら、路面の評価法を確立する。
弾力性舗装材の試験を行うにあたり、現在、研究代表者が弾力性舗装材の試験装置を考案し製作しているが、良好な値が得られるまでに至っていない。そのため、まずは弾力性舗装材用試験装置の精度検証を行い、その装置の確立を目指す。
本研究の路面の評価法を適用し、研究代表者が各種土質試験結果、弾力性舗装材の試験結果に基づき、本校に土系舗装をベースとした屋外歩行施設を施工する。なお、舗装は異なる路面を交互に配置し、被験者が舗装の硬さや舗装のすべり抵抗性に順応しないように、工夫を凝らす。
以上の実験的研究で得られた成果をまとめ、学術誌への論文投稿、国内の学会での公表を行う。また、前年度までの研究成果も加えたまとめの成果を学会・学術誌への論文投稿等により公表する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
筋電位と加速度のデータにノイズ処理を施すなどの解析を行ったが、精度の良い解析結果とはならなかったため、研究分担者が筋電位測定試験装置一式を改良する。また、研究代表者が弾力性舗装材の試験装置を考案し製作しているが、良好な値が得られていないため、継続的に装置の製作に取り組み、装置の確立を目指す。さらに、土系舗装には雑草を生やす可能性があり、研究代表者がその要因把握と対策を講じるための各種試験を行う。以上、前年度の研究で進展、改善できなかった２点と新たな問題の１点を含めて今年度の研究に取り組むため、次年度に使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
今年度は物品費として、筋電位計関係の部品、加速度計関係の部品、フットスイッチ関係の部品、弾力性舗装材の試験装置及び弾力性舗装材、雑草の分析・試験装置、旅費等に使用する。
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