Improving the Operability of a Lower Limb Power Assistive Devices for a Person with Paraplegia

提高截瘫患者下肢动力辅助装置的可操作性

• 批准号: 22K12947
• 负责人: 長井 力
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Saitama Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12947/
• 关键词: 歩行補助装置; 支援ロボティクス; リハビリテーション; 身体状態推定; 移動支援; 日常使用; 人間-機械協調; 歩行効率向上

本研究は，対麻痺者の歩行補助及びリハビリテーションを目的とした下肢パワーアシスト装置の開発を行っている．使用者が日常使用しやすく安全な歩行を可能とするために１． 対麻痺者の少ない身体情報から使用者の意図を推定する手法の確立，２．得られた情報から使用者の状況を推定し最適な歩行を実現する制御手法の確立を目指している．課題１については，新型コロナウイルス感染拡大の影響から，医療施設においての対麻痺者による運動解析実験を行うことができなかったため，主に健常者による歩行解析実験を行い，歩行の特徴解析手法の検討を行った．データ処理及び解析モデルの構築を行い，特徴評価に有効であるか検討している．課題２については，関連する歩行制御手法の検討及びパワーアシスト装置の改良を行った．パワーアシスト装置と使用者を協調制御させるためのセンサシステムの改良と歩行制御コントローラへの入力方法の検討を行った．その結果、従来と比較して安定性が向上し誤動作が減少した．歩行補助装置の誤動作は転倒などの重大事故につながるため、信頼性の向上は重要である．また，アシスト装置の機構について改良を行い，シンプルで堅牢な構造の実現と軽量化を行った．最適なセンサ配置とアクチュエータ機構の簡素化を行うことにより，信頼性を獲得する．構造上もっとも負荷のかかる股接手部分は，企業と共同で改良を行っている．医療施設以外での日常使用を目指す場合，複雑で重量のあるパワーアシスト装置は故障の原因と駆動時間の減少につながることから，シンプルで軽量な構造による効果は大きい．改良したパワーアシスト装置を用いて健常者による歩行実験を行い，有効性を確認した．

This study aims to develop a new method for the development of walking aids for paralytic patients. Users can use it daily and walk safely. 1. 2. The establishment of the method for estimating the user's intention from the body information of the paralyzed person. Topic 1: A new type of computer infection and its influence on medical treatment. The analysis of movement in patients with paralysis. The analysis of movement characteristics. Data processing and analysis are performed in the construction of data sets, and feature evaluation is performed in the construction of data sets. Topic 2: A Study on the Control Method of Related Steps and the Improvement of the Control Device of Related Steps. A discussion on the improvement of the system and the method for improving the system and the user's coordination control The result is that the stability is improved and the malfunction is reduced. The malfunction of the auxiliary device is not only a major accident, but also an important one in terms of reliability. The mechanism of the device is improved, and the structure of the device is robust and quantitative. The optimal configuration and simplification of the organization are described. Structure on the load of shares to take over the part of the enterprise to improve the common line. Daily use outside of medical facilities indicates that the weight of the compound is the cause of device failure and the reduction of operating time. The system is designed to be functional.