個々人の状態に適応し身体負荷を最適調整する介護予防用起立動作支援ロボットの開発

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本研究の目的は、起立動作がやや困難だが介護を必要としない高齢者が、「介護予防ロボット」を用いることで最適な起立動作を体得し、ロボットを使わなくなってからも決められた動作軌跡を再現できるようになり、現在の良好でない動作状態を変更させて身体機能を活用させることである。起立動作には、個々の筋の出力感覚や足裏感覚、さらに平衡感覚などが関わっており、高齢者の中には中腰状態の安定限界を身体感覚として持っていないことから、十分な体重移動ができず起立できないケースも多い。すなわち、正しい動作時の身体感覚を教えることが第一歩となると考えられ、本年度は人が動作を習得するメカニズムや効果的な運動の習得方法に関わる文献等の調査と実験プロトコルの検討、さらに実験環境の構築と実証実験を行った。実験プロトコルの検討には、ロボットを使ってヒトに特定の動作軌跡を正確に習得させる先行研究（Wong et al., J. neurophysiology, 2012）を参考にした。運動の身体感覚的な教示に必要な条件を調査するため、軌跡に沿って被験者の身体を受動的に動かすことができるロボットシステムを構築した。身体の位置感覚情報等によって運動教示を行った後、被験者に軌跡を再現させた。目標軌跡に対する位置に応じた引力や摂動も加えるなどして、被験者が自身の身体位置等を正しく知覚し、目標運動を短期間で効果的に習得するための条件を探索した。