筋シナジー要因からの神経工学的アシストの実現

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23650348
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 木竜 徹 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80115021)
• 研究分担者: 岩城 護 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (20262595) ; 村山 敏夫 新潟大学, 人文社会・教育科学系, 准教授 (50568368)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 福祉用具・支援機器 / 神経工学 / アシスト / 筋シナジー

研究概要

動作時の生体機能を定量化し，筋力低下を予測したタイミングの良い電動アシスト移動体制御の実現をめざしている．ここでは，神経工学的アシストを実現する計測・制御ユニットの設計にあたり，その場，その時点に相応しい実用向き生体機能計測を検討した．
この際，筋活動計測では表面電極の貼付位置に関して，筋活動を広範囲で計測できるマトリックス電極を用い，運動時でも十分に筋活動計測が可能な貼付位置を確認した．次に，動作に関与する筋群から筋シナジーで対象とすべき筋を特定し，筋疲労の時間スケールを考慮した高次多項式で10数秒先の筋活動評価指標を予測することでアシストのタイミングとアシスト量を決定する方法を考案した．

研究成果

• [雑誌論文] Feasibility Study on a Perceived Fatigue Prediction Dependent Power Control for an Electrically Assisted Bicycle (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kiryu and H. Minagawa
  • 雑誌名: Proc. of the 35th Annu. Int. Conf. of the IEEE/EMBS, Osaka, Japan ページ: 2088-2091
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Training Types in Squat Exercise based on Muscle Synergies (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kiryu and Y. Endo
  • 雑誌名: XIXth Congress of ISEK, Cong. Proc., MPSSO1.1 巻: ISEK2012 ページ: 122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation by Muscle Activity Feature Parameters of Surface Electromyograhy for Lower Limb Muscles during Skiing (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Murayama, T. Kiryu and Y, Ushiyama
  • 雑誌名: XIXth Congress of ISEK, Cong. Proc., MPSSP1.6 巻: ISEK2012 ページ: 355
  • 査読あり
• [雑誌論文] Body Sway Synchronized with Periodic Movement of Sound Source in Binaural Listening (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Iwaki, K. Tokunaga, and T. Kiryu
  • 雑誌名: Proc. SICE Annual Conference ページ: 627-628
  • 査読あり
• [学会発表] Selection of Effective Muscle toward Biosignal-based Control of Electrically Assisted Bicycle (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Nagaya, T. Kiryu
  • 学会等名: Proc. Life Engineering Symposium
  • 発表場所: 慶応大学(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 20130912-14
• [学会発表] 楽曲のテンポと印象の違いが下肢ペダリング漸増負荷運動の成績に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 笠原央晶, 岩城 護
  • 学会等名: 日本音響学会2013年春季研究発表会講演論文集
  • 発表場所: 東京工科大(東京都八王子市)
  • 年月日: 20130313-15
• [学会発表] マトリクス電極による表面電極の実用的貼付位置の決定法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 新井大樹, 木竜 徹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2013-05-12
• [学会発表] 疲労予測に基づく電動自転車のアシスト制御設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 皆川広夢, 西片宏一, 木竜 徹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 大阪電気通信大学(大阪府寝屋川市)
  • 年月日: 20121011-12
• [学会発表] 歩行時の傾斜角度による姿勢変化について (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾山裕介, 広瀬 秀, 村山敏夫
  • 学会等名: 日本体育学会第63回大会
  • 発表場所: 東海大学(神奈川県平塚市)
  • 年月日: 20120822-24
• [学会発表] 電気生理運動学での最新技術をリハビリテーションへ (2012)
  • 著者名/発表者名: 木竜 徹
  • 学会等名: 第4回横幹連合総合シンポジウム予稿集
  • 発表場所: 日本大学(千葉県習志野市)
  • 年月日: 2012-11-01
  • 招待講演
• [学会発表] ロコモティブシンドロームに関連した運動機能評価の手法と考え方 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村山敏夫
  • 学会等名: 第4回メディカルフィットネスフォーラム
  • 発表場所: 東京ベイワシントンホテル(東京都江東区)
  • 年月日: 2012-06-21
  • 招待講演
• [学会発表] 生体信号による電気自転車パワーアシストシステムの設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木竜 徹, 岩城護
  • 学会等名: 第1回ライフエンジニアリング部門シンポジウム論文集
  • 発表場所: 玉川大学(東京都町田市)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Multi-Time Scale Evaluation of Fatigue for Electric Torque-Assisted Bicycles (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kiryu
  • 学会等名: Life Engineering - New Frontier of SICE
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)
  • 年月日: 2011-09-14
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://bsp.eng.niigata-u.ac.jp/personal/kiryu/