2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of principle of human running by mechanical approach and development of running assist device
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17K06273
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
池俣 吉人 帝京大学, 理工学部, 講師 (70467356)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ヒト走行 / 周期運動 / モデル / 平衡点 / 安定性 / 支援機 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に開発したヒト走行の簡易モデルの場合，安定した走行現象を発現することに成功したが，フルード数が1.3よりも大きくなると，不安定現象になってしまった．より高速かつ安定な走行を実現させるために，このモデルの脚にバネを付加した．二種類の走行運動が観察された．一つの走行運動は，支持脚の足が床面から一旦離れて着地し，その後，前脚が着地した．スキップのような走行となっている．もう一つの走行運動は，支持期の終盤で足が離床した後，前脚が着地した．ヒト走行のように，ダイナミクスな走行となっている．トレッドミルの最大速度（14.5[km/h]）まで，安定した走行現象が見られた．フルード数にすると約2.6ほどとなる．ここで興味深いことに，走行の移動効率は歩行に比べて大差なく，高い移動効率となっていた．
前年度ならびに最終年度に開発したヒト走行の簡易モデルは，高効率な走行を実現させている．その原因は，着地時の姿勢角度が鉛直に近づいたことで，着地時の損失エネルギーが小さくなったためである．この知見に基づいて，ヒト走行の支援機を開発した．支援機は，弾性体と腰固定具と膝固定具からなる．大腿部の背面に装着することで，遊脚の振り戻り運動をサポートする．人が支援機を装着して，トレッドミル上で評価実験を行った．心拍計から運動効率を評価した．走行実験の結果，支援機を装着しても運動効率の向上が見られなかった．これは，遊脚大腿部の前方振り出しを大きく阻害したためである．そこで本研究では，支援機を用いずに，着地時の姿勢角度が小さくなるように，走り方を意識的に変えることにした（特殊な走り方）．特殊な走り方の場合，通常の走り方よりも心拍数の上昇が緩やかになって，運動効率の向上が見られた．ただし，大腿部に大きな負担が掛かってしまい，走行時間が限られてしまった．また走行後に，心拍数の急激な上昇が見られた．
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Research Products
(3 results)
