圧電高分子フィルムを用いて試作した疾患診断用足裏荷重測定具による診断測定

[研究目的]本研究では、障害者の歩行においての足裏荷重の変化を測定し病状を診断できる機器の試作を行う。これまでの研究では、1)歩行の基本的な動作中の足裏各部の電圧測定2)足裏各部の接地タイミング測定3)アイマスク着用による歩行軌道測定を行ってきた。本年度は、実際の足裏加重を圧電フィルムの出力電圧から逆算し、加重を得られるようにすることで、より定量的な測定行えるようにする。2方向からの歩行映像とあわせ、実際の加重(kg)を記録できる装置を目指し、ロードセルを用いて圧電高分子フィルムの特性測定実験を行った。[研究方法]実際の靴に圧電高分子フィルムと、加重測定用ロードセルを挿入することは難しいため、東京高専実習工場のNCフライス盤を使用し、圧電高分子フィルムに人工的な荷重を与え、特性測定を行った。フィルムを圧縮する冶具を作成し、NCフライス盤の送り機構を利用し、足裏の予想下降速度による圧縮運動をフィルムに与えた。圧電高分子フィルムからの電圧信号と、ロードセルからの加重信号を同時に測定し、荷重とフィルム出力電圧の関係を明らかにした。[研究成果]今回想定した動作速度内では、ロードセルからの加重データと、圧電高分子フィルムの出力電圧は圧縮速度に関係なく、フィルムの変形量に比例することがわかった。これにより、主に歩行によるフィルム変形から加重(kg)を得られることがわかった。引き続き、実際の歩行運動による加重測定を積み重ね、測定精度を高めていく。

[研究目的]本研究では、障害者の歩行においての足裏荷重の変化を測定し病状を診断できる機器の試作を行う。これまでの研究では、1)歩行の基本的な動作中の足裏各部の電圧測定2)足裏各部の接地タイミング測定3)アイマスク着用による歩行軌道測定を行ってきた。本年度は、実際の足裏加重を圧電フィルムの出力電圧から逆算し、加重を得られるようにすることで、より定量的な測定行えるようにする。2方向からの歩行映像とあわせ、実際の加重(kg)を記録できる装置を目指し、ロードセルを用いて圧電高分子フィルムの特性測定実験を行った。[研究方法]実際の靴に圧電高分子フィルムと、加重測定用ロードセルを挿入することは難しいため、東京高専実習工場のNCフライス盤を使用し、圧電高分子フィルムに人工的な荷重を与え、特性測定を行った。フィルムを圧縮する冶具を作成し、NCフライス盤の送り機構を利用し、足裏の予想下降速度による圧縮運動をフィルムに与えた。圧電高分子フィルムからの電圧信号と、ロードセルからの加重信号を同時に測定し、荷重とフィルム出力電圧の関係を明らかにした。[研究成果]今回想定した動作速度内では、ロードセルからの加重データと、圧電高分子フィルムの出力電圧は圧縮速度に関係なく、フィルムの変形量に比例することがわかった。これにより、主に歩行によるフィルム変形から加重(kg)を得られることがわかった。引き続き、実際の歩行運動による加重測定を積み重ね、測定精度を高めていく。