床上の自立歩行訓練における、全方向型歩行訓練ロボットによる要訓練者の転倒防止方法

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日本では高齢社会が急速に進展しているが、加齢や事故などにより歩行能力が低下・喪失し、要支援・要介護状態になり、それが生活空間を狭小化させ、筋萎縮や骨粗鬆症等の症状を有する廃用症候群を患う恐れがある。歩行機能に障害が発生した人が、寝たきりになってしまうか、再び歩行機能を回復させることができるかは、適切な回復練習を効率的に行えるかどうかに大きく依存する。現在、多種多様な歩行訓練機器が開発され、回転角度の制限とハーネスによって自立的な訓練を実施できるようになった。しかし、歩行回復の最終的に不可欠な、床上の歩行訓練において、杖、歩行器（歩行車）などの歩行補助具がバランス能力の低い要歩行訓練者の転倒を確実に防げず、歩行補助具を用いる場合でも、PTが素手で要訓練者を支えることが必要である。従って、歩行訓練は、PTにとって依然として重労働であり、しかも、PTの人数が不足しているので、要歩行訓練者のニーズを十分に満たせないのが現状である。本研究は、全方向型歩行訓練ロボットによるバランス能力が低い歩行訓練者の転倒防止方法を開発した。そのために、画像処理に基づく歩行情報の実時間計測システムを構築した。さらに、歩容計測システムにより、安定性と関連する歩行訓練者の支持基底面を実時予測でき、支持基底面の位置情報により人の転倒を防止できるロボットの運動制御法を開発した。最後に、全方向型歩行訓練ロボットによる歩行訓練において、歩行訓練者とロボットの相互作用力の解析に基づいて、立ち上がり支援と転倒防止の運動制御法を提案し、実験により有効性を確認した。