2008 Fiscal Year Annual Research Report
機能的電気刺激と併用する歩行アシスト、歩行リハビリテーションロボットの開発
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18200038
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大日方 五郎 Nagoya University, エコトピア科学研究所, 教授 (50111315)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷 和徳 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10357775)
巖見 武裕 秋田大学, 工学資源学部, 講師 (10259806)
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| Keywords | 歩行支援 / リハビリテーション / アシストロボット / 社会的受容性 / 生活支援 |
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| Research Abstract |
本研究を通して以下の結果を得た。(1)歩行リハビリテーションの際に重要となると予想される障害肢の運動系と感覚系の関係を明らかにするための基礎として、健常者の運動系強度(発生筋力の大きさ)と感覚系の感度の関係について、マニピュレータを用いて実験的に検討した。感覚系感度は運動系強度と強い相関があることを明らかにした。(2)歩行アシスト装置の運動制御における外乱に対するロバスト性を向上させるために歩行中の関節角度の主成分に着目したフィードバック制御系と歩行運動を作り出すための非線形振動子コントローラの併用を検討した。3次元の筋骨格系モデルを用いた歩行シミュレーションでは、歩行中の外乱応答の実験結果をよく説明する制御系が達成できた。(3)歩行アシスト装置の外乱に強い制御系を構築できたことに基づいて、実際に製作した歩行アシスト装置を人に装着した場合の歩行シミュレーションを行った。センサの配置や人の運動パラメータに不確定性がある場合について歩行が維持できるかどうか検証した。構築した制御系は実用的な環境でも使用可能であることを確認した。(4)シミュレーションで確認した歩行アシスト装置の制御系をコンピュータの実装し、健常者に対する歩行アシスト実験を行った。関節角度と関節トルク、モータ発生トルクを分析した結果、歩行アシスト装置は有効の動作していることが確認された。(5)歩行アシスト装置を利用することになる下肢障害者に対する実験計画を立てて、そのための予備実験を実施した。また、本装置を実用化するために必要な装置、制御系の改良点、治験の計画を検討した。
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