加齢に伴って変化する立ち上がり動作の運動制御過程の動作加速度波形による解明

使用运动加速度波形阐明随年龄变化的上升运动的运动控制过程

• 批准号: 22K11437
• 负责人: 山中 悠紀
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Himeji Dokkyo University
• 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-22K11437/
• 关键词: 立ち上がり動作; 運動制御; 動作加速度

加齢に伴って椅子からの立ち上がりが困難となる高齢者は多いが、その変化がどのような要因に影響を受けて生じるのかを経時的に示すことは容易ではない。立ち上がり動作では動作開始から臀部離床までの身体重心（COM）の前方への加速が体幹前傾によって生じることや前方運動量の減少がその制御が困難なことに起因することを考慮すると動作遂行に欠かせない体幹前傾運動によるCOM運動量の生成と制御を定量化することがその解明につながる可能性がある。本研究では立ち上がり動作時の体幹前傾運動に伴って発生する動作加速度に着目することで運動制御を客観的に捉える方法を確立することを目的として、当該年度ではまず立ち上がり動作を動的に制御する能力を動作加速度から定量化する評価システムの構築とのその有用性の検証を行った。具体的には男子大学生15名を対象として頭・腕・体幹（HAT）質量中心付近である胸部正中後面の肩甲骨下端部の高さに小型慣性センサを装着して体幹加速度を評価できるシステムを構築し、40cm、20cmの椅子から立ち上がりを行わせ、加速度・角速度・地磁気データによるデータ補正によって求めた運動加速度から同部に加わる速度を算出してHAT質量中心の前方運動量の推定を試み、3次元動作解析装置による計測で算出したHAT前方運動量との一致度および体幹前傾角度、床反力、下肢関節モーメント、力学的仕事との関連性を分析することでその有用性を検証した。その結果、当該年度の成果としてセンサで推定したHAT前方運動量には3次元動作解析装置で求めたHAT前方運動量との高い一致が示されるとともに臀部離床時のCOM前方運動量と床反力後方成分、股関節伸展モーメントに有意な相関が認められ、体幹にセンサを装着することで立ち上がり動作時の体幹前傾による水平方向運動量を捉えて動作制御の評価に利用できることが示された。

It is difficult to increase the height of the chair, and it is easy to change the height of the chair. The acceleration of the forward movement of the body center of gravity (COM) of the upright movement, the reduction of the amount of forward movement, the difficulty of controlling, the cause of the movement, the quantification of the amount of COM movement, the possibility of solving the problem, and the possibility of solving the problem. The purpose of this study is to establish a method for capturing the motion acceleration associated with forward motion during vertical motion, and to quantify the motion acceleration associated with forward motion during vertical motion. 15 male college students were selected for the study. The center of mass of the head, wrist and trunk (HAT) was close to the center of the chest and the lower end of the shoulder bone was close to the center of the chest. The small inertia center was installed at the back of the shoulder bone. The acceleration of the trunk was evaluated. The chair was 40cm and 20cm. Acceleration, angular velocity, geomagnetic motion, motion correction, acceleration, velocity calculation, estimation of forward motion of HAT center of mass, measurement and calculation of forward motion of HAT by 3D motion analysis device, consistency of forward motion of HAT, tilt angle of trunk, bed reaction force, joint motion of lower limbs, analysis of correlation between mechanical behavior and motion, and usefulness evaluation. Results: When the results of the year are obtained, the estimated HAT forward motion amount is determined by the three-dimensional motion analysis device, and the HAT forward motion amount is determined by the high consistency of the high consistency of the high Body movement is controlled by horizontal movement.