頚髄損傷者の歩行再建に向けた歩行支援ロボット練習システム開発とその有用性検証

颈髓损伤患者步态重建步行辅助机器人训练系统的研制及有效性验证

• 批准号: 22K11406
• 负责人: 小山 総市朗
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Fujita Health 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 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11406/
• 关键词: 装着型歩行支援ロボット; 歩行練習; 頸髄損傷; 歩行; ロボット; 脊髄損傷; 練習

本研究全体の目的は、頸髄損傷者に対する装着型歩行支援ロボットWearable Power Assist Locomotor （WPAL）を用いた自立歩行獲得に向けた、歩行動作の適切な時期での、左右への重心移動を獲得する練習手法の構築と、その有用性の検討を行うことである。2022年度の目標は、WPALの歩行周期と歩行者の重心移動時期との同期計測システムを構築することであった。WPALの歩行周期を収録できるシステムとして足底部へのフットスイッチ（121-BP、株式会社テープスイッチジャパン）を追加した。フットスイッチは長さ300mmの製品を用いて、WPALの両脚足底部の足長よりも僅かに長めを選択した。フットスイッチの貼付位置は、WPAL足底部足幅の中心、すなわち踵部中央から足尖中央を通る位置とした。フットスイッチは、有線ケーブルによってA/D変換器と接続し、PCにデータを入力した。データの計測および解析プログラムは、グラフィカルプログラミング言語であるLabVIEW（NI社製）を用いて自作した。その結果、WPALの歩行中におけるリアルタイムな足底接地情報の表示が可能になった。そして、WPAL制御器からの歩行周期データと実際の足底部と床面との接触データの同期計測が実現できた。このシステムを用いて、2023年度には、WPAL歩行の習熟者を対象として、WPALの歩行周期と歩行者の重心移動時期の関係性を明らかにする。

本研究的总体目的是获得在适当的步行动作时机重心向左右移动的能力，以帮助颈脊髓损伤患者使用可穿戴步行支撑机器人学习独立行走，可穿戴动力辅助机（WPAL），其目的是构建一种练习方法并检验其实用性。 2022年的目标是建立WPAL步行周期和行人重心运动的同步测量系统。脚底添加了脚踏开关（121-BP，Tape Switch Japan Co., Ltd.），作为可以记录 WPAL 步态周期的系统。所使用的脚踏开关是长度为300毫米的产品，选择比WPAL双腿脚底的脚长稍长。脚踏开关安装在WPAL鞋底宽度的中心，即从脚跟中心到脚尖中心的位置。脚踏开关通过有线电缆连接到A/D转换器，并将数据输入到PC。使用图形化编程语言LabVIEW（NI公司制造）创建数据测量和分析程序。因此，在 WPAL 行走过程中显示实时足底接触信息已成为可能。我们还能够同步 WPAL 控制器的步态周期数据测量和脚底与地板之间的实际接触数据。利用这个系统，我们将在2023年以精通WPAL步行的人为目标，并阐明WPAL步行周期与行人重心移动时机之间的关系。