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2010 年度 実績報告書

関節の分離独立運動を促進し安全な抵抗誘導を実現する3次元上肢リハビリ支援システム

研究課題

研究課題/領域番号 21360117
研究機関福井工業大学

研究代表者

古荘 純次  福井工業大学, 工学部, 教授 (70107134)

研究分担者 川谷 亮治  福井大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30169734)
小田 邦彦  大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 教授 (10440950)
小柳 健一  富山県立大学, 工学部, 准教授 (30335377)
高見 友幸  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (50300314)
キーワードリハビリテーション / メカトロニクス / バーチャルリアリティ / 上肢リハビリシステム / 力覚提示システム / 脳卒中 / ロボティクス
研究概要

(1) 上肢の運動制御の基本となる3要素からなるリハビリ訓練ソフトを研究開発し、臨床評価において大きな訓練効果を得た。上肢の運動制御の基本3要素は、スペーシング(リーチング、プリングよりなる)、タイミング(時間的要素を含む制御)、グレーディング(力の制御)からなる。
(2) 振動刺激による手関節の共同運動パターンの防止を目的として研究を行った。手関節に対して,共同運動パターンが発生した際に一方向の振動刺激を与え、方向づけられた振動と感覚の入力により関節の共同運動パターンを防ぐ。療法士による振動刺激の手技は、2から5Hz程度の振動を加えることにより行われる。これらを参考に、グリップデバイスの機構および制御システムの研究開発を行った。次に筋電等を計測しながら実験を行い、振動刺激の効果を確認した。
(3) リハ訓練の継続と習慣化を支援するゲーム性のあるリハソフトの開発支援システムを開発した。訓練に使用するゲームは、訓練者が進んで訓練を行うためにも、ゲーム自体がアミューズメント性豊かなものとして自立している必要がある。ゲーム単体として十分なデザイン制作とゲーム評価をシステムに組み込むためにFlashを導入した。これにより、上肢リハビリシステムの多彩なグラフィクス表現が可能となった。
(4) 共同運動パターンを抑制する動きを取り入れたゲームに関する研究を行った。ゲームのアミューズメント性と並立させて、ゲームプレイ自体が訓練プログラムの一部となるように考慮してゲーム設計を行った。例えば、ゲームルールとして、共同運動パターンを抑制する動きをゲームに取り入れ、腕を前に出す動作においては抵抗力を与えるが、手前に戻す動作では抵抗力を与えないことにより、共同運動パターンの発生を防いだ。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] ER流体・MR流体を用いたリハビリ支援VRシステム2011

    • 著者名/発表者名
      古荘純次, 森川隆浩
    • 雑誌名

      日本フルードパワーシステム学会誌

      巻: 142巻1号 ページ: 12-15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 上肢リハビリテーション支援ロボットとその本格的実用化2010

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 雑誌名

      総合リハビリテーション

      巻: 38巻12号 ページ: 1117

  • [雑誌論文] 3次元上肢機能回復訓練支援装置EMULと脳機能計測法NIRSを用いた追従訓練評価システム2010

    • 著者名/発表者名
      原口真, 菊池武士, 三原雅史, 畠中めぐみ, 宮井一郎, 古荘純次
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C偏

      巻: 76巻764号 ページ: 942-948

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低電圧駆動ER流体ブレーキを冗長個数用いた2次元力覚提示システムの研究開発2010

    • 著者名/発表者名
      原口真, 小林弘, 井上昭夫, 古荘純次
    • 雑誌名

      日本レオロジー学会誌

      巻: 38巻2号 ページ: 99-105

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2次元上肢リハビリ支援システムを用いた運動機能評価に関する基礎研究2010

    • 著者名/発表者名
      小田邦彦, 小柳健一, 古荘純次
    • 雑誌名

      日本実験力学会誌(特集:身体運動機能の再建)

      巻: 10巻2号 ページ: 162-168

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 上肢リハビリテーション支援システムPLEMO-P3の脳卒中片麻痺に対応した訓練ソフトの提案および訓練効果に関する臨床評価2010

    • 著者名/発表者名
      小澤拓也, 菊池武士, 古荘純次, 福島一樹, 福田孝博, 谷田惣亮, 藤川孝満, 加納繁照
    • 雑誌名

      日本実験力学会誌(特集:身体運動機能の再建)

      巻: 10巻2号 ページ: 147-155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MR流体ブレーキを用いた等運動性筋力訓練・評価システム2010

    • 著者名/発表者名
      小田邦彦, 菊池武士, 大山裕基, 古荘純次
    • 雑誌名

      日本実験力学会誌(特集:身体運動機能の再建)

      巻: 10巻2号 ページ: 176-181

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MR流体ブレーキを用いた2次元パッシブ型力覚提示システムの開発に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      原口真, 西脇和弘, 古荘純次, 金英
    • 雑誌名

      日本実験力学会誌(特集:身体運動機能の再建)

      巻: 10巻2号 ページ: 169-175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Compact MR Fluid Clutch for Human-Friendly Actuator2010

    • 著者名/発表者名
      Takehito Kikuchi, Kikuko Otsuki, Junji Furusho, Hiroya Abe, Junichi Noma
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 24巻 ページ: 1489-1502

    • 査読あり
  • [学会発表] 上肢リハビリ支援システムPLEMO-P5の研究開発2011

    • 著者名/発表者名
      市岡稔章
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第60期総会講演会
    • 発表場所
      豊橋科学技術大学
    • 年月日
      2011-03-15
  • [学会発表] 上肢リハビリ支援システムNeo-PLEMO2号機の研究開発2011

    • 著者名/発表者名
      谷口浩司
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第60期総会講演会
    • 発表場所
      豊橋科学技術大学
    • 年月日
      2011-03-15
  • [学会発表] Flashを用いた、上肢リハビリシステムのソフト開発2010

    • 著者名/発表者名
      井上浩貴
    • 学会等名
      第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-12-23
  • [学会発表] 上肢リハビリ支援システムNeo-PLEMOの研究開発2010

    • 著者名/発表者名
      森川隆弘
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] 3次元上肢機能回復訓練支援装置EMULと脳機能計測法NIRSによる追従訓練およびその評価2010

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2010-06-15
  • [学会発表] 上肢訓練支援システムEMULへの3次元ディスプレイの導入による3次元空間に対する認識性能向上の検証2010

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2010-06-15
  • [学会発表] 冗長個数のER流体ブレーキを有する上肢リハビリ支援システムRedundant-PLEMOによる抵抗誘導訓練の検討2010

    • 著者名/発表者名
      森川隆浩
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2010-06-15
  • [学会発表] 手首振動機構を有した上肢リハビリシステム用新グリップデバイスの研究開発2010

    • 著者名/発表者名
      森川隆弘
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2010-06-15
  • [学会発表] Rehabilitation System for Upper Limbs and Lower Limbs with RoboticsTechnology and Biological Engineering2010

    • 著者名/発表者名
      Junji Furusho
    • 学会等名
      第49回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター
    • 年月日
      2010-05-25

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公開日: 2012-07-19  

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