総合的身体機能を考慮した安全性の高い歩行学習システム

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21760198
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 菊池 武士 山形大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (10372137)
• キーワード: 人間機械システム / リハビリテーション科学 / 運動療法学 / 福祉工学 / ロボティクス・メカトロニクス

研究概要

本研究では,MR流体ブレーキを搭載したインテリジェント制御可能な短下肢装具(Ankle-Foot Orthosis, AFO),および車輪付き歩行器(Caster Walker)を開発・統合し,麻痺側のみでなく健常側の機能を利用した総合的な歩行機能回復を実現する新しい歩行教育・訓練システムの実現を目指した.具体的には下記の研究成果を得た.
(1)上記システムに必要な仕様を満たす新規のコンパクトMR流体ブレーキ(Compact MR Fluid Brake)を開発した.
(2)ブレーキおよびセンサ系の軽量化により,インテリジェント制御型AFO(Intelligently Controllable Ankle-Foot Orthosis, i-AFO)の新規試作機を開発した.
(3)MR流体ブレーキを搭載したインテリジェント制御型歩行器(Intelligently Controllable Walker, i-Walker)を開発した.
(4)上記システム(i-AFO,i-Walker)を障害者・高齢者に適用し,実証試験を実施した.歩調を改善するための制御手法の提案を行い,システムの実用性を実験的に検証した.

研究成果

• [雑誌論文] to Kikuchi, Sosuke Tanida, Kikuko Otsuki, Takashi Yasuda and Junji Furusho, A Novel Estimating Method of the Gait State and Velocity Control in the Initial Stance Phase for the Intelligent Ankle Foot Orthosis with Compact MR Fluid Brake (i-AFO) (2010)
  • 著者名/発表者名: Takehito Kikuchi
  • 雑誌名: Journal of the Japanese Society for Experimental Mechanics 巻: 10 ページ: 240-246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Compact MR Fluid Clutch for Human-Friendly Actuator (2010)
  • 著者名/発表者名: Takehito Kikuchi
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: 24 ページ: 1489-1502
  • 査読あり
• [雑誌論文] コンパクト型MR流体ブレーキを用いたインテリジェント短下肢装具の開発と臨床評価に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷田惣亮
  • 雑誌名: バイオメカニズム学会誌 巻: 34 ページ: 124-131
  • 査読あり
• [学会発表] Basic Study on Gait Rehabilitation System with Intelligently Controllable Walker (i-Walker) (2010)
  • 著者名/発表者名: Takehito Kikuchi
  • 学会等名: IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics
  • 発表場所: Tianjin, China Hotel Nikko Tianjin
  • 年月日: 2010-12-15
• [学会発表] インテリジェント制御型歩行車(i-Walker)による歩行方向アシストのためのライン追従制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菊池武士
  • 学会等名: 日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 愛知県,名古屋市名古屋工業大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 高齢者の歩行支援を目的としたインテリジェント制御型歩行車(i-Walker)の方向制御実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菊池武士
  • 学会等名: 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会
  • 発表場所: 大阪府,豊中市大阪大学
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Speed and direction control of the intelligent walker (i-Walker) (2010)
  • 著者名/発表者名: 菊池武士
  • 学会等名: 日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 大阪府,大阪市大阪国際交流センター
  • 年月日: 2010-06-27
• [学会発表] インテリジェント制御型歩行車(i-Walker)のカメラ画像に基づく方向制御と虚弱性高齢者を対象とした臨床実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菊池武士
  • 学会等名: 日本機械学会2010年ロボティクス/メカトロニクス講演会
  • 発表場所: 北海道,旭川市旭川大雪アリーナ
  • 年月日: 2010-06-15
• [学会発表] MR流体ブレーキを用いた安全性の高い歩行学習システムのための基礎研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菊池武士
  • 学会等名: 春季フルードパワーシステム講演会
  • 発表場所: 東京都港区機械振興会館
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] Development of Third-Generation Intelligently Controllable Ankle-Foot Orthosis with Compact MR Fluid Brake (2010)
  • 著者名/発表者名: Takehito Kikuchi
  • 学会等名: IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • 発表場所: Anchorage, Alaska Hilton Hotel Anchorage
  • 年月日: 2010-05-05