2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Wearable Arm Training Device for Sports Training
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15K01552
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
横田 和隆 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80241842)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北野 雄大 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (30754600)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 身体運動計測 / 教示訓練 / 手関節運動 / パラレル・リンク機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
■装着型腕部運動訓練装置の開発
パラレルリンク構造を採用した装着型の腕部運動訓練装置を開発した。各関節に対応した専用の装具と組み合わせることで関節に回転と並進の運動を与えることが可能である。さらに力センサにより，関節に加わる力も計測できる。本装置は，利用者の動作を計測してマスターデータ（目標動作）を作成するための計測装置と，利用者に対して直接的な訓練を実施する訓練装置の二つの装置から構成される。パラレルリンク構造により一関節に対する関節運動のほぼすべてを計測・訓練することが可能である。訓練装置は計測データに基づいてシャフトモータを駆動することで，関節に計測時と同様の動作を再現する。また，訓練時には外部からWebカメラを用いてマーカの動きを計測して，実際の関節の動作を観測する。（H27～H29年度）
身体に装着する装置では，身体に対する装具の固定方法が問題となり，運動中に装具がずれることは望ましくない。そこでジャミング転移現象を利用した装着機構を検討し試作した。試作品を用いて装具を装着した被験者の訓練と，通常の装着手法での場合について比較を行い，提案する装着機構の優位性を確認できた。（H27年度）
■腕部運動訓練装置によるリハビリ訓練の実施
手関節の掌・背屈動作のリハビリ訓練を想定して理学療法士が患者の手関節のリハビリ訓練を行う際に，実際に手関節に作用する力の測定を行って，訓練装置の動作に反映すべきリハビリ訓練のマスターデータを作成した。比較のために，健常者が能動的に掌・背屈運動を行う際の位置と力の計測も行った。マスターデータに基づき被験者に対して訓練装置によるリハビリ訓練を行い，本訓練装置によってマスタデータに沿った受動訓練が行われていることが確認できた。（H28年度）
同様に手関節の分回し動作のリハビリ訓練を想定した実証実験も行って，本装置の有効性を確認した。（H29年度）
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