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2014 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
研究実績の概要

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.
H26年度においては,速度を自動的に調節し,室内の省スペースでの歩行訓練を可能にする自動速度調節トレッドミルを開発した.また,トレッドミル上で体重免荷が簡易に行える装置の開発し,自動速度調節トレッドミルと併用することで歩行分析を行った.これらのシステムを前年度に開発した足底面触覚提示装置と組み合わせることにより,歩行リハ装置を開発した.歩行中の画像処理のためにDirectXライブラリを用いた仮想都市シミュレーションのための基本ソフトを開発した.また,OpenStreetMapから都市データを半自動で作成するソフトウェアフレームワークを構築し,仮想都市ポリゴンデータを歩行リハ装置と連動させて表示できるようにした.さらに,都市データの路面画像の種類に応じた触覚提示を実施可能なシステムを実現した.

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.足底面触覚提示装置,自動速度調節トレッドミル,体重免荷および歩行分析装置,それらの制御システム,画像作成のためのフレームワーク等,システム構築に必要な要素はほぼ完成し,それらを統合して制御できるところまで達成した.

今後の研究の推進方策

近隣の医療関係機関より研究協力の承諾を得ることができた.今後,実験協力者の選定を行い,実験・データ収集を進める.得られたデータに基づいて本システムの有効性を検証する.

次年度使用額が生じた理由

初年度に所属変更があったため,装置開発の期間が短くなり試作回数が減ったことで繰越額が発生した.これらの機関においてはソフトウェア開発等,費用の発生しない開発を前倒しで実施し,残りの試作開発を次年度に実施するように計画変更を行った.また,予定していた学会発表が実施できなかったために旅費分の繰越も発生した.

次年度使用額の使用計画

協力病院への聞き取り調査によって,実験協力者の運動能力,知覚能力が明らかとなり,これらの情報に基づいたシステムの改造が必要となる.これらの開発のために繰越額(964,820円)の内,約600,000円を使用する予定である.また,次年度には本年度に実施できなかった成果発表も発表を実施する予定であり,そのための出張旅費に約200,000円を追加で使用する.それに付随した学会参加費等の追加分もあり,繰越額はそれらの経費として使用する計画である.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 機能性材料を用いた福祉機器の開発2014

    • 著者名/発表者名
      菊池武士
    • 雑誌名

      第23回大分県リハビリテーション医学会誌

      巻: 23 ページ: 22-27

  • [学会発表] Framework and Software to Build Large Scale Digital City for Virtual Walking / Cycling System2014

    • 著者名/発表者名
      Takehito Kikuchi
    • 学会等名
      2014 IEEE 3rd Global Conference on Consumer Electronics
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-10
  • [学会発表] VR自転車を用いた心理的負担・危険認識の評価に関する基礎研究2014

    • 著者名/発表者名
      森啓介, 菊池武士
    • 学会等名
      2014年日本機械学会九州支部大分講演会
    • 発表場所
      ホルトホール大分(大分県大分市)
    • 年月日
      2014-09-20 – 2014-09-20
  • [学会発表] 仮想空間ウォーキング・サイクリングシステムのためのソフトウェア構築と応用2014

    • 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2014年ロボティクス/メカトロニクス講演会講演
    • 発表場所
      富山市総合体育館(富山県富山市)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
  • [学会発表] 自動速度調節トレッドミルによる歩行分析の基礎研究2014

    • 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2014年ロボティクス/メカトロニクス講演会講演
    • 発表場所
      富山市総合体育館(富山県富山市)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29

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公開日: 2016-05-27  

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