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2020 年度 実施状況報告書

アシスト装具と身体能力に応じた動作戦略の変化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K12763
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

今村 由芽子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (60760436)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード身体能力 / 動作計測 / アシスト機器
研究実績の概要

本研究では動作変化と使用者の身体能力、アシスト装具による補助力との関係に着目し、被験者実験と運動解析により、使用者の身体能力とアシストによる動作変化との関係の解明、装具のアシスト力と動作戦略の関係のモデル構築を行い、身体能力とアシスト装具による動作戦略変化との関係を表す推定モデルを構築することを目標とする。
当該年度は、企業で開発中のアシストスーツのプロトタイプを用いて、30名超の中高齢者を対象として、平地歩行動作の計測評価実験と共に身長・体重等の身体データ取得とTimed up and go test等の体力テストを行い、歩行中の関節角度・角速度の軌道変化や歩行安定性の評価値、トゥクリアランスなどの歩行評価指標によりアシスト装具使用時の動作変化を定量的に解析した。
この結果からは、必ずしも変化量が元の筋力や歩行速度と相関する傾向は見られなかったが、握力や下肢筋力が一定値を下回る群では動作変化が起きにくいことを確認した。
また、使用者によって異なる体格や身体能力、動作に対してカスタマイズした補助による動作変化を検証するため、慣性センサシステムにより脚部関節運動の推定と足接地を検出する手法を確立し、力学的エネルギー目標値との差に比例してアシスト力を強める制御則を構築、実装し、テストを行った。今年度開発したシステムにより更に有用なデータを集めることが期待できるため、期間を延長し来年度に引き続き計測を行うこととした。

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

感染症の流行拡大もあり、人を対象とした実験に関しては所属機関内の実験ガイドラインや実施施設におけるルールに従い研究を進めているが、十分な実験期間が確保できなかった。現在の実験環境、開発したシステムを用いて更に有用なデータを集めることが見積もられるため、期間を延長して引き続き研究を行う。

今後の研究の推進方策

引き続き改良したアシストスーツを用いて動作計測実験を進める予定である。また、これまで高齢者中心に実験を行っていたが、今年度開発実装したアシスト制御則ではより細やかなアシスト力の調整が可能となったため健常成人を中心とした実験を行うことも検討する。

次年度使用額が生じた理由

研究期間を延長するため、次年度も実験や研究成果発表に助成金を使用する。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2020

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] ワイヤ駆動アシストスーツによる歩行動作への影響2020

    • 著者名/発表者名
      今村 由芽子、村上 健太、半沢 文也、岸本 一昭、大竹 祐子、住谷 昌彦
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2020

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公開日: 2021-12-27  

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