機能的電気刺激と併用する歩行アシスト、歩行リハビリテーションロボットの開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18200038
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 大日方 五郎 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (50111315)
• 研究分担者: 長谷 和徳 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10357775) ; 松本 光太郎 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 講師 (60420361) ; 中山 淳 一関工業高等専門学校, 制御情報工学科, 准教授 (70270212) ; 巌見 武裕 秋田大学, 工学資源学部, 講師 (10259806) ; 松永 俊樹 秋田大学, 医学部・附属病院, 助教 (50312715) ; 佐々木 実 岐阜大学, 工学部, 教授 (20183379) ; 島田 洋一 秋田大学, 医学部・附属病院, 教授 (90162685) ; 金 泳佑 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 助教 (70387851)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 健康・福祉工学 / 生活不活発病の予防 / 歩行支援 / アシストロボット

研究概要

高齢者や障害者の歩行動作を支援し, 通常の歩行を再建するための電動モータによるパワーアシストと機能的電気刺激を用いたロボットシステムの開発を行った. 筋力の推定や筋制御機能に関する基礎的な研究に基づきロボットシステムを設計製作した. 製作したロボットによって実験を実施しその歩行アシスト効果を検証した. 電気刺激との併用によって, 機能回復のトレーニング効果が期待できるほか状況に適応した歩行支援が行えることを確認した.

研究成果

• [雑誌論文] 等尺性収縮時におけるヒトの力制御能力の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大西圭一、長谷和徳、大日方五郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 74巻742号 ページ: 163-170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimate of floor reaction force vector using foot-pressure sensor (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazuto Miyawaki, Takehiro Iwami, Goro Obinata, Yoichi Shimada
  • 雑誌名: Journal of System Design and Dynamics Vol.74, No.739 ページ: 749-751
  • 査読あり
• [雑誌論文] センサ付き自動車エルゴメータと筋骨格モデルによる下肢運動評価ステムの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小島聡太、長谷和徳、大日方五郎、中山淳
  • 雑誌名: 人間工学 44巻4号 ページ: 193-201
  • 査読あり
• [雑誌論文] 機能的電気刺激を用いたローイングマシンの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮脇和人、巌見武裕、大日方五郎、島田洋一、松永樹、佐藤峰善、竹島正晃
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 74巻739号 ページ: 254-256
  • 査読あり
• [学会発表] 中枢性・末梢性因子を考慮した筋疲労モデルの開発とその検証 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小島聡太、大日方五郎、長谷和徳
  • 学会等名: 日本機械学会バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-01-24
• [学会発表] 下肢障害者用パワーアシスト装具への適用を目的としたCPG歩行モデルによるシミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 溝口祐司、大日方五郎、長谷和徳、田川雄介
  • 学会等名: 日本機械学会バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-01-24
• [学会発表] バックステッピングに基づいた非線形適応型上肢トレーニングシステムの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 裴艶玲、金泳佑、大日方五郎、長谷和徳
  • 学会等名: 自動制御連合講演会
  • 発表場所: 米沢
  • 年月日: 2008-11-26
• [学会発表] CPGに基づく3次元神経筋骨格歩行モデル歩行シミュレータにおけるロバストコントローラの設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大日方五郎、田川雄介、長谷和徳
  • 学会等名: 自動制御連合講演会
  • 発表場所: 米沢
  • 年月日: 2008-11-23
• [学会発表] ウェアラブルセンサとニューラルネットワークを用いた機能的電気刺激のための歩行状態推定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 荻巣拓磨、大日方五郎、元田英一、長谷和徳、金泳佑
  • 学会等名: バイオメカニズム学会
  • 発表場所: 東広島
  • 年月日: 2008-10-26
• [学会発表] Relationship between adaptation of motor control and cognition of environmental dynamics (2008)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Onishi, Seiji Naito, Goro Obinata, Kazunori Hase
  • 学会等名: IEEE EMBS Conference
  • 発表場所: Vancouver
  • 年月日: 2008-08-23
• [学会発表] 機能的電気刺激を併用するパワーアシスト装具による歩行実験 (2007)
  • 著者名/発表者名: 溝口祐司、大日方五郎、長谷和徳、島田洋一、松永俊樹、巌見武裕、宮脇和人、中山淳、深田俊郎
  • 学会等名: 自動制御連合講演会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-11-25
• [学会発表] 独立成分分析による表面筋電位からの手の動作推定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 平手庸介、大日方五郎、長谷和徳、中山淳
  • 学会等名: バイオメカニズム学会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2007-11-11
• [学会発表] Hybrid control of powered orthosis and functional neuromuscular stimulation for restoring gait (2007)
  • 著者名/発表者名: Goro Obinata, Shunro Fukada, Toshiki Matsunaga, Takehiro Iwami, Yoishi Shimada, Kazuto Miyawaki, Kazunori Hase, Astushi Nakayama
  • 学会等名: IEEE EMBS Conference
  • 発表場所: Lyon
  • 年月日: 2007-08-25
• [学会発表] Mineyoshi Sato, Development of FES-rowing machine (2007)
  • 著者名/発表者名: Kazuto Miyawaki, Takehiro Iwami, Goro Obinata, Yoichi Shimada, Toshiki Matsunaga
  • 学会等名: IEEE EMBS Conference
  • 発表場所: Lyon
  • 年月日: 2007-08-24
• [学会発表] Kazuto Miyawaki, Masako Tsuneto, Development of a hybrid power assist orthosis with FES (2006)
  • 著者名/発表者名: Shunro Fukada, Goro Obinata, Kazunori Hase, Atsushi Nakayama, Yoichi Shimada, Toshiki Matsunaga, Takehiro Iwami
  • 学会等名: International FES Society Conference
  • 発表場所: Zao, Japan
  • 年月日: 2006-09-14
• [備考]
  • URL: http://www.esi.nagoya-u.ac.jp/staff/index.php
• [産業財産権] 生体運動支援装置 (2007)
  • 発明者名: 大日方五郎, 長谷和徳, 深田俊郎, 島田洋一, 松永俊樹, 中山淳, 巖見武裕, 宮脇和人
  • 権利者名: 名古屋大学、秋田大学
  • 産業財産権番号: 特願2007-210481
  • 出願年月日: 2007-08-10