足裏から下肢全体を支援する歩行補助機構の開発

开发从脚底支撑整个下肢的步行辅助机构

• 批准号: 18760192
• 负责人: 田中 英一郎
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Shibaura Institute of Technology (2007)Hiroshima University (2006)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760192/
• 关键词: 歩行補助; 脚部非固定; 空間平行リンク機構; 自立化; 歩行支援; 高齢者; リハビリ患者

近年,高齢者の人口が急速に増加している.高齢者は,一般に加齢に伴い筋力が低下するため,自力での歩行が可能であっても疲労しやすい.また,本人は普段通りに歩いているつもりでも,疲労するにしたがって歩行時の足の位置,角度などが変化していくため,わずかな段差であってもつまずきやすくなる.このような歩行機能低下時の転倒事故により,自信喪失および介護者を必要とする状態に陥るケースが多い.そこで本研究では,高齢者およびリハビリ患者の自立生活の支援を目指すため,足には固定せずに,膝関節や股関節だけでなく,足関節までを含めた下肢全体の歩行支援をする動的歩行補助機を開発した.18年度の時点では,直線方向の歩行のみ補助可能であったが,各種センサを活用しコンピュータの自立化を図ることで,様々な環境での歩行を可能とした,19年度における開発成果を以下に記す.1.足首のひねりをリンクの変形から検知し,左右の歩幅を調整することで方向転換を可能とした.2.本装置が平行リンクを用いた構造であることから,腰部背面に傾斜センサを取り付け,装着者の立っている地面の角度を検出し,装置の軌道を補正することで,傾斜面に応じた歩行が可能となった.3.健常者の階段昇降時の関節角度変化を計測し,装置装着者に応じた制御軌道を生成する手法を提案し,かつ,非接触距離センサを用いて段差との距離を計測することで軌道を補正し,腰きを防止した.4.SH4およびリチウムイオンバッテリーを装置に搭載し,自立化したことにより,行動範囲の制約を受けず,自由に移動可能となった.また,約1時間の連続稼動による屋外歩行を確認した.

近年来，老年人的人口一直在迅速增加。通常，老年人随着年龄的增长而减弱了肌肉力量，因此，即使可以自己行走，也很容易疲劳。此外，即使该人打算照常行走，他们的脚部位置和角度随着疲倦而走路时会发生变化，即使经过轻微的步骤，也可以更容易绊倒。当步行功能降低时，这种秋天的事故通常会导致信心丧失和需要照顾者的状态。因此，在这项研究中，为了支持老年人和康复患者的独立生活，我们开发了一种动态的步行援助，不仅支持步行，而且还支持整个下肢，包括膝盖和臀部关节以及踝关节。截至2018年，只有在线性方向行走，但是通过利用各种传感器使计算机独立，我们可以使它们在各种环境中更加独立。 2019年允许步行的发展结果如下1。从链路的变形中检测踝关节的扭曲并调节左和右步宽宽度以进行定向变化。2。由于该设备具有使用平行链路的结构，因此将倾斜传感器连接到腰部的背面，检测佩戴者架起的地面角，并校正设备的轨迹，从而根据倾斜的表面行走。3。我们提出了一种测量关节角度在健康人员中攀爬和下降楼梯时测量关节角度变化的方法，并根据佩戴者的佩戴者产生控制轨迹，还使用非接触式距离传感器来纠正轨迹，以防止腰部疼痛。4。通过在设备中安装SH4和锂离子电池，使其独立，可以自由移动而不限制活动范围。此外，通过连续操作大约一小时确认了户外步行。

项目成果

Study on the Walking Support Machine Indoors by Assisting Whole Legs

室内辅助全腿行走支撑机的研究

• 发表时间: 2007
• 作者: E.;Tanaka・T.;Ikehara・K.;Nagamura・K.;Ikejo・T.;Sakamoto・Y.;Inoue・S.;Saegusa
• 通讯作者: Saegusa

空間平行リンク機構を用いた歩行補助機の開発

空间平行连杆机构助行器的研制

• 发表时间: 2007
• 作者: K. Sugawara;T. Mizuguchi;田中英一郎・池原忠明・永村和照・池条清隆・井上裕介・三枝省三
• 通讯作者: 田中英一郎・池原忠明・永村和照・池条清隆・井上裕介・三枝省三