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2011 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 亮冶  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)
高見 友幸  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (50300314)
山西 輝也  福井工業大学, 工学部, 教授 (50298387)
小林 康孝  福井医療短期大学, 副学長 (80424448)
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)開発したブレーキを用いた3次元上肢リハビリ支援システムにおいては、把持部の運動方向の逆方向の抵抗力を常に表現するために、5個のブレーキを必要としていた。すなわち、このシステムでは冗長個数のブレーキを使用していた。3次元上肢リハビリ支援システムは、家庭や通所リハビリテーション施設等で使用する簡易なものではなく、リハビリ専門病院等で用いるものである。しかし、コンパクト化、低コスト化は、実際に現場に導入していくためには重要である。そこで、新しい機構の導入により、3個のブレーキで、把持部の運動方向の逆方向の力を常に提示できるようにした。以上の目的を達するため、基礎研究として、2次元システムの構築を行った。
(2)冗長個数のブレーキを用いないで把持部の運動方向の逆方向の抵抗力を常に提示できるリハビリ支援システムを制御するための基礎的なソフトウェアを構築した。
(3)ER流体ブレーキの小型コンパクト化と印加電圧の低減には、ディスクの多重化と、電極間隙の低減が最も有効な手段である。これまでER流体ブレーキは、多重ディスク型であったが、ディスクの間隙を一定にして多重に組み立てるための加工精度やディスクに力がかかった際のディスク変形などの問題で、ディスク間隙を狭くするには1.0mmが限界であった。そこで、多重シリンダ型を採用した。多重シリンダ型は、芯ブレの少ない軸周りの回転型であるため、シリンダ間を狭くしても接触の恐れが少ない。さらに、ER流体の低粘度化を行った。
(4)重要なリハビリ手法の1つであるPNF(固有受容推神経筋促通法)の手法の上肢リハビリ支援システムへの導入を行った。運動失調症の患者に対して、上肢リハビリ支援システムへのPNFの手法の導入を行った。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 任意のリンク姿勢において逆向き手先低抗力を提示可能なパッシブ型力覚提示システム「Neo-PLEMO」の研究開発2012

    • 著者名/発表者名
      古荘純次, 川谷亮治, 原田真
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編

      巻: 78巻786号 ページ: 535-546

    • DOI

      10.1299/kikaic.78.535

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Rehabilitation Systems for Upper Limbs EMUL, Robotherapist, and PLEMO2011

    • 著者名/発表者名
      J.FURUSHO, T.KIKUCHI, M.HARAGUCHI
    • 雑誌名

      Selected Papers from the Japanese Conference on the A dvancement of Assistive and Rehabilitation Technology

      ページ: 84-92

    • 査読あり
  • [雑誌論文] (解説)上肢機能支援ロボットの開発と展開2011

    • 著者名/発表者名
      小澤拓也, 古荘純次
    • 雑誌名

      理学療法ジャーナル

      巻: 45巻 ページ: 241-247

  • [学会発表] 通所施設への上肢リハビリ支援システムの導入と評価2011

    • 著者名/発表者名
      小坂一平
    • 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
      岡山
    • 年月日
      20110526-28
  • [学会発表] PLEMO-P4とFlash/AS3によるゲームアプリケーション開発2011

    • 著者名/発表者名
      平原純平
    • 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
      岡山
    • 年月日
      20110526-28
  • [学会発表] 上肢リハビリテーションロボットとその本格的実用化を目指して2011

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-05-01
  • [図書] アクチュエータ研究開発の最前線(10.5人間共存型ロボットに適した安全度の高いMR・ERアクチュエータおよびブレーキに関する研究開発)2011

    • 著者名/発表者名
      古荘純次, 原田真
    • 総ページ数
      526ページ中の13ページを分担
    • 出版者
      株式会社NTS

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公開日: 2013-06-26  

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