| 研究概要 |
本研究の目的は加齢による足部変形のメカニズムを解析し,その防止策を提案することである.具体的な目標としては,(1)実験解析による足部の力学解析を行い,それによって同定されたパラメータを用いて,(2)コンピュータシミュレーションによる順動力学モデル解析手法を確立すること,及び(3)経時変化に着目したパラメータ設定によるモデル解析の手法を確立することである.以下各項に対する実績を示す.
(1)歩行中の足アーチ粘弾性パラメータを同定した.
歩行解析によって得られた足部アーチの角度偏位と足底のエリアごとに計量された足底圧から,健常成人,扁平足成人の足アーチ粘弾性係数を同定した.
(2-1)足部FEモデルを有する下肢剛体リンクモデルを構築した.
大変形が可能な単純化された形状で粘弾性をもつ足部FEモデルを既に確立している下肢剛体リンクモデルに実装し,計算手法を構築した.このモデルに床面への落下衝撃を与えたところ,剛体リンクの足部を有するモデルと比較して粘弾性をもつ足部FEモデルでは質量中心と仮定した骨盤中央部の振動に減衰を確認した.
(2-2)順動力学シミュレーション手法の提案.
二足歩行シミュレータとしての神経筋骨格モデル(内藤ら2005)を改変し,アーチ部分の可動性と粘弾性を有する足部節を実装した.これによりアーチ粘弾性パラメータを変化させたシミュレーションを行ったところ弾性率200<380<560の順でエネルギー効率が減少する結果を示した.
(3)については23年度に着手し,足部変形と装具による矯正力をパラメータとして加える予定である.
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