| 研究課題/領域番号 |
26750121
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
秋山 靖博 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (00610536)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 機械安全 / 装着型ロボット / 歩行アシスト / 転倒 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，装着型ロボットの実用化に際して問題となる，ロボットの装着から生じる動作制約を原因とする転倒 (以下，装着起因型転倒）の中でも日常生活環境における転倒に注目し，転倒要因の抽出，模擬日常環境における実験に加え，転倒挙動のシミュレーションを行うことで装着起因型転倒リスクの特定および軽減方法の提案を行うことを目的としている．
本年度は，昨年度製作した転倒惹起装置および歩容安定化装置にさらなる改修を加え，実験条件の安定性を高めると共に一試行に要する時間を短縮し，有効試行数の増加を可能とした．次に，開発した転倒惹起装置を用いて，名古屋大学工学部倫理部会の許可の下，外部の被験者を用いた転倒実験を実施した．実験は，衝突時の歩行位相および衝突部位を変数として複数の条件に対して行い，それぞれの条件について複数回の計測を行うことで，それらの影響を統計的手法によって検証した．その結果，特定の条件において高頻度で転倒が発生することが明らかとなった．
次に，被験者の安全への配慮のために実験では取得できない，接地までの転倒動作を推定するマルチボディシミュレータを改造し，今回の実験において計測された転倒様態に対応したシミュレーションを行った．それにより，転倒惹起時の動作パラメータおよび実験条件と，転倒時接地部位および衝突速度の関係を明らかにした．
また，実験においてこれまで予想されていなかった新たな動作戦略が観測され，相応の転倒リスクを伴うと推定されたことから，当該戦略を安定的に計測し，その機序を明らかとするため，予備実験を行い実験条件の選定を進めた．それにより，転倒惹起方法の変更が必要と判断し，実験装置の改修を進めている．
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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
本年度の研究計画において予定していた，転倒動作計測実験およびその結果を用いた転倒動作解析を実施した．計測された結果からは，影響因子と転倒動作の間に強い非線形性が見られ，当初予定していた重回帰分析による動作機序の解明は実現象の説明に適さないことが明らかとなった．一方，t検定によって条件間に有意な差が見られ，転倒様態に影響する動作パラメータが特定された．
また，転倒シミュレーションによる転倒部位および重篤度の見積もりについても，計画通り実施し，これまでの統計的検討で明らかとなった負傷部位およびその際に予想される衝突速度，姿勢と対応する結果となった．
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の計画通り，これまでの実験およびシミュレーションで特定された転倒条件および転倒リスクの見積もりを用いて，転倒リスクのマッピングを行う．一方，本年度明らかになった新たな転倒時動作戦略について検証を進めるため，実験装置を改修した上で新たに外部の被験者を用いた転倒実験を実施し，本年度の結果と合わせて転倒リスクの見積もりを行う．
また，転倒回避戦略の影響を明らかにするため，転倒シミュレーションに回避動作を実装し，危害推定のシミュレーションを行う．その際，回避動作の信頼性を検証するため，転倒を形成するフェーズの一部分のみを対象とした実験を行い，その際の被験者の反応を計測する．
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