2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of training machine for sarcopenia
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17K01604
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| Research Institution | Akita National College of Technology |
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Principal Investigator |
宮脇 和人 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00390906)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島田 洋一 秋田大学, 医学系研究科, 教授 (90162685)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | バイオメカニクス / 機械力学・制御 / リハビリテーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢者の健康寿命を延ばすためには運動が有効である。申請者はこれまでに効率的かつ効果的な全身運動をおこなうために、機能的電気刺激を用いたロコモーティブシンドロームに対するパワーリハビリシステムの開発を行ってきた。本研究開発は、サルコペニアを予防するために座りながら利用者が全身運動を行いその時の運動負荷を細かく調整することが可能な運動補助機器を試作して評価した。
平成29年度にはユーザの能力を考慮したナノ負荷変動を有する運動補助機器の実験機を試作した。この実験機はバケットシートを利用してユーザの座位保持能力を確保した。運動の負荷調整は運動負荷の幅が大きく、また、その負荷の分解能も細かくするためにデュアル負荷方式とした。まず、運動負荷の調整幅の強弱が大きくできるように発電機と減速機を組み合わせた機構とした。この機構により運動機能が健常なユーザ群には高負荷となるように高い減速比を用い、高齢者・障害者のように運動機能が低下しているユーザ群には低負荷となるように低い減速比を用いる機構とした。次に、各ユーザ群においてもテイラーメードで微小な負荷調節が可能なように発電機の回生抵抗の変化を負荷に利用した。
平成30年度には運動補助機器を制御する電気設計とプログラムを構築した。筋力の増強に関しては力センサ、圧力センサ、加速度センサなど各種センサを用い利用者の状況をモニタリングし、各個人の身体能力に適応した負荷変動を運動補助機器に取り入れた気設計とプログラムを作成した。
令和元年度には運動補助装置を利用した時の評価手法の構築と評価実験を実施した。試作した運動補助機器を健常者が利用し、モーションキャプチャシステム（Vicon）と腕部・足部の力センサ情報を利用してその有効性を評価した。
平成29年度から令和元年度までの3年間で全身運動が可能な運動補助機器を新しく開発し有効性を確認した。
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