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2015 年度 実績報告書

非能動型新規上肢リハビリ訓練ロボット及びその各種リハビリ手法との融合に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24300205
研究機関福井工業大学

研究代表者

古荘 純次  大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 客員教授 (70107134)

研究分担者 熊谷 のぞみ  福井医療短期大学, 作業療法専攻, 講師 (00620907)
和田 太  東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (10341512)
小田 邦彦  大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 教授 (10440950)
川平 和美  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (20117493)
堀尾 裕幸  兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 教授 (20157069)
小柳 磨毅  大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 教授 (20269848)
早川 潔  大阪府立大学工業高等専門学校, 電子情報コース, 准教授 (20325575)
石田 圭二  福井医療短期大学, 作業療法専攻, 教授 (20446157)
小柳 健一  富山県立大学, 工学部, 准教授 (30335377)
西尾 浩一  福井工業大学, 環境情報学部, 准教授 (30550561)
森本 正治  大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 教授 (40341078)
岡田 志麻  近畿大学, 理工学部, 講師 (40551560)
福田 寛二  近畿大学, 医学部, 教授 (50201744)
高見 友幸  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (50300314)
鄭 聖熹  大阪電気通信大学, 工学部, 准教授 (50422176)
藤川 智彦  大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 教授 (80321420)
小林 康孝  福井医療短期大学, その他部局等, 副学長 (80424448)
原田 孝  近畿大学, 理工学部, 教授 (80434851)
升谷 保博  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (80219328)
吉田 晴行  大阪電気通信大学, 工学部, 准教授 (90351486)
金田 忠裕  大阪府立大学工業高等専門学校, メカトロニクスコース, 教授 (80259895)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードリハビリ支援システム / 上肢リハビリ訓練 / バーチャルリアリティ
研究実績の概要

上肢リハビリ支援システムの高耐久性・信頼性の向上を目指して,ベルト駆動の導入等の機構の改良,ソフトウエアの整理等を行った.ベルト駆動の導入については,1000万回以上のリーチング動作に耐えるものとした.さらに,家庭・通所リハ施設等での使用を考えて.力覚提示機構をリハビリ訓練テーブルの上に配置し,通常のテーブルの上に置いて使用できるコンパクトかつ安価な一次試作システムの研究開発を行った.
研究開発した上肢リハビリ訓練システムと,安価であるが十分な性能を持つ運動計測システムを組み合わせることにより、異常運動パターンを用いたフィードバック訓練を可能にすることを目指した.Kinectを用いて脳卒中患者の異常運動パターン(①運動速度低下、②運動軌跡の変動、③不連続性、④肘部の運動軌跡)の出現を、検出できる簡易で安価な計測システムを研究開発した.Kinectは、赤外線のソースおよび赤外線センサーで構成された深度センサーと、RGBカメラを内蔵した小型の3次元モーションキャプチャである.
サンディングボードは,上向きに傾斜したボード上で,錘などを片手,あるいは両手で上下に動かすものである.このサンディングボードでは,重力を利用して屈筋共同運動パターンを強化しないようにしている.本研究の上肢リハビリ支援システムの力の調節に関連するリハビリ訓練ソフト「サンディング」では,ブレーキを制御することによって,重力による抗力を模擬しているため,リハビリ訓練テーブルを下向きにした状態でも.同様の効果が得られる.これに関してリハビリテーションの観点から,臨床評価的意見を頂いた.
上肢リハ装置と電気刺激との併用については,研究分担者の研究機関の異動等の為,臨床評価に至らなかった.また,水平・垂直ディスプレイを用いたシステムの臨床評価については,研究代表者の福井工業大学からの異動等の為,臨床評価までは至らなかった.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] (Review) Research and Development of Functional Fluid Mechatronics, Rehabilitation Systems, and Mechatronics of Flexible Drive Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Junji Furusho, Naoyuki Takesue
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 28 ページ: 5-16

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] (総説)リハビリ・介護とメカトロニクス2016

    • 著者名/発表者名
      古荘純次,池田博康
    • 雑誌名

      日本機械学会誌

      巻: 119 ページ: 4-7

  • [雑誌論文] (解説)非装着型上肢リハビリ支援システム2016

    • 著者名/発表者名
      古荘純次,吉田晴行,早川潔
    • 雑誌名

      日本機械学会誌

      巻: 119 ページ: 19-21

  • [学会発表] 上肢リハビリ支援システムPLEMO-Y(科研)の研究開発,及び臨床評価を目指したシステムの改良2015

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      計測自動制御学会システムインテグレ―ション講演会(SI2015)
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-12-14 – 2015-12-16
  • [学会発表] 上肢リハビリ支援システムPLEMO-Y(科研)の研究開発とその臨床評価を目指したシステムの改良2015

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      第58回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [学会発表] 上肢・下肢リハビリ支援システムPLEMOシリーズの 古荘研究室における研究開発2015

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      第58回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [学会発表] ブレーキを用いて力覚提示を行う上肢リハビリ支援システムPLEMO-Y(科研)の 実用化を目指した耐久性向上と臨床評価,及びPLEMOシリーズの研究開発2015

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      第17回医療福祉技術シンポジウム
    • 発表場所
      東京都立産業技術研究センター
    • 年月日
      2015-10-08 – 2015-10-08
  • [学会発表] 上肢リハビリ支援システムPLEMO-Y,PLEMO-7,PLEMO-8,PLEMO-Y科研,PLEMO-Zの研究開発2015

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム
    • 発表場所
      岡山県国際交流センター
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-26
  • [学会発表] 上肢・下肢リハビリ支援システムPLEMOシリーズの福井工大 ・古荘研究室における研究開発2015

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京電機大学
    • 年月日
      2015-09-03 – 2015-09-05
  • [学会発表] 上肢リハビリ支援システムPLEMO-Y(科研)の研究開発と その臨床評価を目指した機構の改良2015

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京電機大学
    • 年月日
      2015-09-03 – 2015-09-05
  • [学会発表] 上肢リハビリ支援システムPLEMO-P7の臨床評価を目指した 機構の改良,及びソフトウエアのリファクタリング2015

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京電機大学
    • 年月日
      2015-09-03 – 2015-09-05
  • [学会発表] 脳卒中片麻痺患者を主な対象とした健側補助・両手動作リハビリ支援システム2015

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 発表場所
      新潟市,朱鷺メッセ
    • 年月日
      2015-05-28 – 2015-05-30
  • [学会発表] 水平・垂直ディスプレイを用いた上肢リハビリ支援システムPLEMO-HVDの研究開発2015

    • 著者名/発表者名
      古荘純次
    • 学会等名
      日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 発表場所
      新潟市,朱鷺メッセ
    • 年月日
      2015-05-28 – 2015-05-30
  • [学会発表] コンパクトかつ可搬性の高い上肢リハビリ支援装置PLEMO-P7の福井工業大学古荘研究室における研究開発2015

    • 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2015
    • 発表場所
      京都市勧業館(みやこめっせ)
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [学会発表] 俯瞰カメラ及びクロマキー技術を導入しモーションキャプチャ機能を搭載した上下肢リハビリ支援システムPLEMO-OLCの研究開発2015

    • 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2015
    • 発表場所
      京都市勧業館(みやこめっせ)
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [学会発表] 健側補助・両手動作を用いた脳卒中患者を主な対象とする上肢・下肢リハビリ装置PLEMO-BAT・PLEMO-BLTの研究開発2015

    • 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2015
    • 発表場所
      京都市勧業館(みやこめっせ)
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [学会発表] 水平・垂直ディスプレイを用いた上肢・下肢リハビリシステムPLEMO-HVDの研究開発2015

    • 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2015
    • 発表場所
      京都市勧業館(みやこめっせ)
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [図書] 生活支援ロボット(監修:寺嶋一彦),4.3.3項 磁性流体(MRF)アクチュエータ・ブレーキとその福祉・介護・リハビリへの応用2015

    • 著者名/発表者名
      古荘純次,武居直行,野間淳一
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      情報機構

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公開日: 2017-01-06  

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