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2013 年度 実施状況報告書

足底面への力触覚提示による歩行リハビリテーションのパラダイムシフトを目指して

研究課題

研究課題/領域番号 25560277
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関大分大学

研究代表者

菊池 武士  大分大学, 工学部, 准教授 (10372137)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード歩行リハビリ / 足底 / バーチャルリアリティ / ハプティックデバイス
研究概要

感覚刺激が機能リハビリテーションに有効であることが知られているが,歩行リハ中の「力・触覚」を同時に,かつ安全に提示するデバイスは実現されていない.そこで本究では,(1)歩行リハビリに必要な足底面の触覚提示性能を明らかにし,(2)上記の要求仕様を満たす足底圧提示デバイスおよび歩行リハ装置全体を開発し,(3)上記の歩行リハ装置を開発する.
H25年度の研究実績においては,上記の(1)について各方向に傾斜した路面に起立したときの足底面の圧力分布を計測・評価した.被験者としては若年健常者を中心としてその特徴を調査した.足底面を指,前足部,アーチ,踵に4分割し,それぞれの平均圧力で調査した結果,結果に大きな個人差があることが分かった.今後,さらに被験者を増やして統一した傾向が得られるのか,幾つかのパターンわけが必要かを判断する必要がある.また,高齢者を対象とした実験を今後行う必要がある.
(2)について外部磁場によって粘弾性を調整可能な磁性エラストマーを用いた新規な触覚提示デバイス,および空気圧を用いた触覚提示デバイスを開発した.これらのデバイスの特性評価に関して,今後実施する必要がある.
(3)について仮想環境構築ソフトウェアと歩行装置の全体システムの試作,および安全装置の開発を行った.全体システムの初期試作機を完成させ,その動作確認も終了した.今後,この装置の性能評価と改良が必要である.以上の成果を国内外の学会にて発表した.

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

概ね,当初計画に従って達成できている.デバイス開発に関して年度途中に自身の所属変更があったため,当初予定していた装置開発の試作回数が減ってしまったが,今後の改良によって装置を完成させる.全体システムとして,概ね当初予定の装置を試作することができ,今後の実験に支障はない.

今後の研究の推進方策

被験者を増やした実験と心理物理的な評価,システム使用時の身体への評価など,評価実験か2年目であるH26年の主な課題となる.自身の所属変更に伴い,評価協力体制の再構築が必要となっているため,現在,近隣の医療関係機関への協力体制の呼びかけを行っているが,幾つかの協力承諾はすでに得られており,問題なく研究継続できる見込みである.

次年度の研究費の使用計画

年度途中に自身の所属変更があったため,経費を使用できる期間が短くなり当初予定していた装置開発の計画に変更が生じたことが主な理由である.
上記の変更によっても全体計画を達成するために,当初研究計画の後半に実施する予定であったソフトウェア開発を前倒しで実施した.これにより,本来H25年度に実施の計画であった装置開発をH26年度に実施することができ,そのために経費を使用する.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] MR流体のロボティクス・メカトロニクスへの応用方法2013

    • 著者名/発表者名
      菊池武士
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 31 ページ: 23-26

  • [学会発表] Contribution of senses of foot for identification of shape, elasticity and tilt angle of ground

    • 著者名/発表者名
      Takehito Kikuchi
    • 学会等名
      23th International Conference on Artificial Reality and Telexistence
    • 発表場所
      日本科学未来館(東京都,江東区)
  • [学会発表] 仮想空間歩行・自転車走行システムのためのソフトウェア

    • 著者名/発表者名
      菊池武士, 酒井紘平
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部第67期講演会
    • 発表場所
      九州工業大学(福岡県,北九州市)
  • [学会発表] 障害者向け自動速度調節トレッドミルの歩行分析・安全装置

    • 著者名/発表者名
      酒井紘平, 菊池武士
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部第67期講演会
    • 発表場所
      九州工業大学(福岡県,北九州市)
  • [学会発表] 足底面圧力による傾斜感提示のための基礎的検討

    • 著者名/発表者名
      菊池 武士
    • 学会等名
      第18回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 発表場所
      グランフロント大阪ナレッジキャピタル(大阪府,大阪市)
  • [産業財産権] 歩行訓練用安全装置2014

    • 発明者名
      菊池武士, 酒井紘平
    • 権利者名
      菊池武士, 酒井紘平
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-049237
    • 出願年月日
      2014-03-12

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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