2015 Fiscal Year Research-status Report
二関節筋のパンタグラフ機構による歩行運動制御系の構築と歩行支援装具への応用
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26350664
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
大島 徹 富山県立大学, 工学部, 教授 (60223806)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤川 智彦 大阪電気通信大学, 公私立大学の部局等, 教授 (80321420)
阿部 友和 星城大学, 公私立大学の部局等, 助教 (90460625) [Withdrawn]
小柳 健一 富山県立大学, 工学部, 准教授 (30335377)
本吉 達郎 富山県立大学, 工学部, 助教 (20533061)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 二関節筋 / 一関節筋 / 下肢装具 / パンタグラフリンクメカニズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
四肢の運動制御における３対６筋による協調制御モデルと２対４筋による協調制御モデルの力制御，軌道制御，外力への挙動における共通点，相違点を明確にし，筋配列による運動制御について理論体系化を試みた．股関節一関節筋と膝関節一関節筋および股関節・膝関節二関節筋から構成される大腿の３対６筋を基本筋配列モデルとして，股関節一関節筋と股関節・膝関節二関節筋，膝関節一関節筋と股関節・膝関節二関節筋，股関節一関節筋と膝関節一関節筋のモデル，股関節一関節筋あるいは肘関節一関節筋と股関節・膝関節二関節筋を剛体要素としたパンタグラフリンクモデルについて，力と剛性の解析プログラムを構築し，姿勢と力制御，軌道制御，外力への挙動について比較した．
ここでは，装具への適用を行う前に有効性を確認するために，市販の二足歩行ロボットを改良し，パンタグラフリンク無しの改造前のロボットとパンタグラフリンクを付与した改造後のロボットについて，抗重力性と推進力発生について，実験によって比較検討した．パンタグラフリンクを付与した改造後のロボットでは，着床から離床まで抗重力性が姿勢によらず大きく一定であり，着床から立脚中期までの，推進力発生が大きいことが明らかとなった．
過去の研究結果と統合して，パンタグラフリンクモデルにおける抗重力性，推進力発生が構造的に有利であり，さらに軌道生成も可能とする簡単な構造で効果的な装具を提案できることが示唆された．
二関節筋を機構の剛体要素として，パンタグラフリンクモデルを構成する新規性に対して，明確な効果が確認できた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
筋配列によるモデルの比較，ロボットによる実験装置の構築に期間を要し，下肢装具としてのデザインコンセプトは示されたものの，具体的な装具としての提案には至っていない．
理論と検証を推し進めることはほぼ終了し，装具としての具現化に努める必要がある．
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| Strategy for Future Research Activity |
抗重力性，推進力発生，軌道制御性を満たすパンタグラフリンクに機構を生かした装具としての具現化に努める．
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| Causes of Carryover |
パンタグラフメカニズムによる装具使用時の筋電図解析の予定が，装具を具現化するには至らず，実施できなかったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
筋電図解析については保留とし，装具の具現化を早急に進める．
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