| 研究課題/領域番号 |
25289065
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
和田 隆広 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (30322564)
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| 研究分担者 |
井上 恒 香川大学, 工学部, 助教 (90624205)
関本 昌紘 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 講師 (40454516)
保原 浩明 独立行政法人産業技術総合研究所, デジタルヒューマン工学研究センター, 研究員 (40510673)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 慣性運動 / 慣性運動評価手法 / 大腿義足 / バイオメカニクス |
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| 研究概要 |
慣性適合性評価手法の研究として，まず，質量の大きい胴体部の動きを考慮した慣性誘発度メジャーにより，健常者歩行を解析した．熟練者の大腿義足歩行と同様に遊脚期中期で慣性運動に近くなること，胴体部の動きの全身慣性度への寄与は小さいことを確認した．また，慣性誘発度メジャーを重力を加味できるよう拡張した慣性運動指標を開発した．計測データのある時刻における姿勢，速度から発展する慣性運動を求め，この慣性運動と計測された運動の時々刻々におけるリーマン距離を算出し，それを時間積分することで，慣性運動の程度を求めるものである．本指標を用いて健常者および切断者の歩容遊脚期を解析し，遊脚中期に慣性運動が発現することが明らかとなった．
義足による階段昇段ストラテジの解明の研究として，膝軸の回転の抵抗が非常に小さい膝継手を用いて切断者による階段昇段を行った．その結果，遊脚時に特定のリズム（速さ）での昇段が行われた場合、義足と階段の接触（躓きなど）がなく遊脚動作が達成できる割合が高かった．反対に，遊脚動作がその特定のリズムから外れると，失敗する傾向がみられた．これは，健常者の動作を分析し，それに基づく義足の運動シミュレーションを行った際に示された結果の解釈と類似した．これらより，義足の固有振動数によって適切な遊脚の速さがあると示唆された．
パッシブ義足の試作の研究としては，階段昇段時の床反力増加を膝伸展モーメントに変換する機構を開発し，動力等を一切用いないにもかかわらず．段昇段の義足立脚中に問題であった膝折れおよび膝伸展モーメント発生不可能という問題を解決し，手すり無しの階段昇段を実現した．
義足遊脚期制御については次年度の予定であったが前倒しで開始した．慣性運動指標を用いた慣性運動利用度の調査の結果に基づき，遊脚中期が慣性運動と合致する遊脚歩容生成手法を提案し，シミュレーションにより有効性を確認した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
すべての研究項目について，交付申請書と同等の成果を得ている．さらに，義足制御の項目については２６年度の計画であったが前倒しで開始している．
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度同様，メンバー間の連携を深めつつ，計画以上の推進を目指して研究を実施する．特に研究協力者であるオルトリハシステム竹内氏の協力により，切断者による実験について検討する．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
当初予定していたフォースプレートの周辺備品用に見積もっていた金額が安価であったため．
フォースプレート関連消耗部品として使用予定．
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