| 研究課題/領域番号 |
25560283
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
寺嶋 一彦 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60159043)
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| 研究分担者 |
鈴木 重行 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60179215)
南 哲人 豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 准教授 (70415842)
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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 | リハビリ / 吊り下げ式免荷歩行訓練支援装置 / カルマンフィルタ / 歩行訓練 / ゼログラビティ / 免荷量制御 |
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| 研究実績の概要 |
吊り下げ式免荷歩行訓練支援装置の開発を行った。
提案した歩行訓練支援装置のハードウエアとソフトウエアを完成させた。歩行中の脚にかかる荷重を、両足歩行時、片足歩行時ともに、同じ目標の荷重になるように御できるアルゴリズムおよびシステムを構築した。脚踏み時、体重重心移動時、また歩行の姿勢により、荷重により、脚にかかる荷重は、同じではなく、それを推定するアルゴリズムを、吊り下げ力と、歩行姿勢をカメラで計測することによりカルマンフィルタを応用した方法の提案により、脚にかかる荷重の推定を精度よくできることを可能にした。
次にそれを用いて、脚にかかる荷重を目標値にする制御アルゴリズムをPID制御を基に構築した。まず、研究室での制御実験により、検証実験を行った。健常者を対象に実験を行い、良好な結果をえた。次に、医療施設で理学療法士の指導をうけながら訓練実験を行った。ある程度の成果を得られたが、バランスに悪い姿勢の患者には、問題点が残った。今後、検証を増やし、改善をしていく必要があることが判明した。またゼログラビティの実験をするために、４０Kgの免荷ができるように、モータの出力やシステムの改善を行った。これが研究延長の原因の大きな理由であった。所望の質力が出るようになり、マネキンや子供の対象者として行った。脚の動きで、訓練者の意思である動きたい方向を推定するアルゴリズムを構築し、それにづき、制御する制御アルゴリズムを構築した。実験結果により、良好な動きができるシステムであることが判明した。
以上のことより、当初の目的、目標がほぼ達成できた。
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