2025/12/19 更新

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タナカ エイイチロウ
田中 英一郎
所属
理工学術院 大学院情報生産システム研究科
職名
教授
学位
博士
メールアドレス
メールアドレス
プロフィール

研究業績の詳細は以下のページに記載

https://tanakae.w.waseda.jp/page002.html

経歴,所属学会,学会活動等

https://tanakae.w.waseda.jp/page008.html

研究室のトップページ

https://tanakae.w.waseda.jp/index.html

経歴

  • 2016年04月
    -
    継続中

    早稲田大学   理工学術院 大学院情報生産システム研究科   教授

  • 2017年
    -
    2024年

    東京工業大学   工学院機械系   非常勤講師

  • 2014年10月
    -
    2016年03月

    埼玉大学   大学院理工学研究科戦略的研究部門   准教授

  • 2015年
    -
    2016年

    東京工業大学   精密工学研究所   客員准教授

  • 2008年
    -
    2015年

    広島大学   大学院先端物質科学研究科   非常勤講師

  • 2009年04月
    -
    2014年09月

    芝浦工業大学   システム理工学部機械制御システム学科   准教授

  • 2012年
     
     

    東京工業大学   大学院総合理工学研究科 メカノマイクロ工学専攻   非常勤講師

  • 2007年04月
    -
    2009年03月

    芝浦工業大学   システム工学部機械制御システム学科   講師

  • 2005年04月
    -
    2007年03月

    広島大学   大学院工学研究科機械システム工学専攻   助手

  • 2004年04月
    -
    2005年03月

    東京都立航空工業高等専門学校   機械工学科   講師

  • 2003年04月
    -
    2004年03月

    東京都立航空工業高等専門学校   機械工学科   助手

  • 1997年04月
    -
    2003年03月

    株式会社日立製作所   機械研究所   研究員

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学歴

  • 2001年04月
    -
    2003年03月

    東京工業大学   大学院総合理工学研究科   精密機械システム専攻 博士課程  

  • 1995年04月
    -
    1997年03月

    東京工業大学   大学院総合理工学研究科   精密機械システム専攻 修士課程  

  • 1991年04月
    -
    1995年03月

    電気通信大学   電気通信学部   機械制御工学科  

委員歴

  • 2025年05月
    -
    継続中

    Journal of Robotics and Mechatronics (JRM)誌 編集委員会  編集委員

  • 2024年02月
    -
    継続中

    日本機械学会  フェロー

  • 2024年
    -
    継続中

    精密工学会成形プラスチック歯車研究専門委員会  委員

  • 2022年
    -
    継続中

    日本機械学会 福祉工学協議会  委員

  • 2022年
    -
    継続中

    北九州ロボットフォーラム  幹事

  • 2021年
    -
    継続中

    日本医工ものづくりコモンズ  評議員

  • 2014年
    -
    継続中

    再生医療とリハビリテーション研究会(日本再生医療とリハビリテーション学会)  理事

  • 2010年
    -
    継続中

    日本機械学会機素潤滑設計部門機械要素Ⅰ技術企画委員会  委員

  • 2010年
    -
    継続中

    日本IFToMM会議実行委員会  委員

  • 2008年
    -
    継続中

    日本機械学会機素潤滑設計部門機械設計技術企画委員会  委員

  • 2025年06月
    -
    2027年05月

    日本IFToMM会議  副委員長

  • 2024年10月
    -
    2026年09月

    日本再生医療とリハビリテーション学会  理事長

  • 2024年04月
    -
    2026年04月

    日本機械学会 産学連携事業委員会 RC300電動化時代の小形軽量歯車装置の先進技術調査研究分科会  幹事

  • 2024年
    -
    2026年

    日本機械学会 医工学テクノロジー推進会議  機素潤滑設計部門委員(部門内委員長)

  • 2024年
    -
    2025年

    JSME ICMDT2025  Executive Committee member

  • 2022年04月
    -
    2024年04月

    日本機械学会イノベーションセンター研究協力事業委員会,RC-293歯車装置の設計・製造・評価に関する先進的技術追及のための試験・調査研究分科会  幹事

  • 2023年
    -
    2024年

    The 7th Jc-IFToMM International Symposium  Local Arrangement Committee Chair

  • 2022年
    -
    2023年

    日本機械学会 学術誌編修委員会  委員(カテゴリーマネージャー)

  • 2021年
    -
    2023年

    IFToMM World Congress 2023  Local Organizing Committee

  • 2021年
    -
    2023年

    日本機械学会 機素潤滑設計部門 新学術誌部門委員会  委員長

  • 2019年04月
    -
    2022年04月

    日本機械学会イノベーションセンター研究協力事業委員会,RC283歯車装置の設計・製造・評価に関する技術革新のための試験・調査研究分科会  研究者側委員

  • 2021年
    -
    2022年

    日本機械学会 学術誌編修委員会  委員(和文誌エディタ)

  • 2019年
    -
    2021年

    日本ロボット学会Advanced Robotics Best Paper Award 選考委員会  委員

  • 2019年
    -
    2021年

    日本再生医療とリハビリテーション学会第3回学術大会  大会委員長

  • 2017年
    -
    2021年

    バイオメカニズム学会 編集委員会  委員 (2018-'20 編集幹事)

  • 2013年
    -
    2021年

    日本機械学会機素潤滑設計部門ヒューマン・マシン・インタフェース設計研究会  幹事

  • 2019年
    -
    2020年

    ROMANSY2020  Exhibition Co-Chair

  • 2019年
    -
    2020年

    日本機械学会賞委員会  委員

  • 2017年04月
    -
    2019年04月

    日本機械学会イノベーションセンター研究協力事業委員会,RC275歯車装置の設計・製造・評価に関する技術革新のための調査研究分科会  研究者側委員

  • 2009年
    -
    2019年

    日本機械学会JSMEテキストシリーズ出版分科会  委員

  • 2017年
    -
    2018年

    日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス部門講演会 ROBOMECH2018  プログラム副委員長

  • 2017年
    -
    2018年

    日本機械学会 第18回機素潤滑設計部門講演会 実行委員会  実行副委員長

  • 2017年
    -
    2018年

    日本機械学会 機素潤滑設計部門  部門幹事

  • 2014年
    -
    2018年

    日本機械学会機素潤滑設計部門運営委員会  委員

  • 2016年
    -
    2017年

    The 7th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology (ICMDT2017)  Executive committee member

  • 2015年
    -
    2016年

    日本機械学会第16回機素潤滑設計部門講演会実行委員会  委員

  • 2015年
    -
    2016年

    WAC2016 ISORA2016  プログラム委員

  • 2015年
    -
    2016年

    第3回再生医療とリハビリテーション研究会  副実行委員長

  • 2014年
    -
    2016年

    日本機械学会機素潤滑設計部門  代議員

  • 2014年
    -
    2016年

    日本機械学会情報・知能・精密機器部門表彰委員会  幹事

  • 2014年
    -
    2016年

    日本ロボット学会論文査読小委員会  委員

  • 2014年
    -
    2015年

    The 6th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology (ICMDT2015)  Steering Committee member

  • 2013年
    -
    2015年

    日本機械学会機素潤滑設計部門表彰・推薦委員会  幹事

  • 2013年
    -
    2015年

    日本機械学会機素潤滑設計部門機械設計技術企画委員会  副委員長

  • 2013年
    -
    2015年

    日本機械学会情報・知能・精密機器部門運営委員会  委員

  • 2013年
    -
    2014年

    日本機械学会情報・知能・精密機器部門総務委員会  幹事

  • 2013年
    -
    2014年

    日本機械学会機素潤滑設計部門講演会(MDT2014)実行委員会  委員

  • 2012年
    -
    2013年

    生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会(LIFE2013)  プログラム委員長

  • 2012年
    -
    2013年

    日本機械学会MPT2013  拡大実行委員

  • 2011年
    -
    2013年

    日本機械学会 論文集英文ジャーナル校閲委員会  委員

  • 2011年
    -
    2013年

    日本機械学会機素潤滑設計部門表彰・推薦委員会  副幹事

  • 2011年
    -
    2012年

    The 2nd IFToMM ASIAN Conference on Mechanism and Machine Scienc  Organizing committee member

  • 2010年
    -
    2012年

    日本機械学会機素潤滑設計部門機械要素Ⅰ技術企画委員会  幹事

  • 2008年
    -
    2012年

    日本機械学会機素潤滑設計部門運営委員会  委員

  • 2011年
     
     

    日本ロボット学会学術講演会  現地実行委員

  • 2010年
    -
    2011年

    The 4th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology (ICMDT2011)  Executive committee member

  • 2009年
    -
    2011年

    日本機械学会機素潤滑設計部門総務委員会  委員長

  • 2010年
     
     

    The 14th International Conference on Mechatronics Technology (ICMT2010 Osaka)  プログラム国内委員

  • 2009年
    -
    2010年

    日本機械学会機素潤滑設計部門機械設計技術企画委員会  幹事

  • 2009年
    -
    2010年

    日本機械学会第10回機素潤滑設計部門講演会実行委員会  委員

  • 2008年
    -
    2009年

    The 3rd International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology (ICMDT2009)  Executive committee member

  • 2007年
    -
    2009年

    日本機械学会機素潤滑設計部門総務委員会  副委員長

  • 2005年
    -
    2007年

    半導体関連産業におけるLSI及び応用システムの設計・製造に 係る中核人材育成事業,経済産業省産学連携製造中核人材育成事業  半導体応用(メカトロニクス)部門 推進委員(プロジェクトマネージャー)

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所属学協会

  • 2006年11月
    -
    継続中

    日本福祉工学会

  • 2006年04月
    -
    継続中

    日本設計工学会

  • 1997年01月
    -
    継続中

    日本機械学会

  • 1996年07月
    -
    継続中

    日本ロボット学会

  •  
    -
    継続中

    IEEE

  •  
    -
    継続中

    日本IFToMM会議

  •  
    -
    継続中

    精密工学会成形プラスチック歯車研究専門委員会

  •  
    -
    継続中

    軽労化研究会

  •  
    -
    継続中

    計測自動制御学会

  •  
    -
    継続中

    バイオメカニズム学会

  •  
    -
    継続中

    日本再生医療とリハビリテーション学会

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研究分野

  • 機械要素、トライボロジー / 医療福祉工学 / ロボティクス、知能機械システム / 設計工学

受賞

  • 第17回Journal of Robotics and Mechatronics (JRM)優秀論文賞

    2024年12月   Journal of Robotics and Mechatronics   Development of an Ankle Assistive Robot with Instantly Gait-Adaptive Method  

    受賞者: 徐 銘陽, 華 一凡, 李 雲帆, 莊 俊融, 大澤 啓介, 中川 慧, 李 羲頡, 弓削 類, 田中 英一郎

  • Award Finalist

    2024年11月   JSME The 8th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM 2024)   Emotion Recognition Feedback System for Rehabilitation Using Wavelet Transform and LSTM  

    受賞者: Chang-Wen Wang, Yue Zhang, Keisuke Osawa, Kei Nakagawa, Eiichiro Tanaka

  • Session Best Presentation Award

    2024年11月   18th International collaboration Symposium on Information, Production and Systems (ISIPS 2024)   LSTM-Based Emotion Recognition Feedback System for User Rehabilitation Experience Improvement  

    受賞者: Chang-Wen Wang, Yue Zhang, Keisuke Osawa, Kei Nakagawa, Eiichiro Tanaka

  • 2023年度 講演論文賞

    2024年11月   第32回日本コンピュータ外科学会大会 (JSCAS2023)   ソフトギヤを用いた自走式大腸内視鏡ロボットの開発  

    受賞者: 大澤啓介,段 凱文,上田昭夫,中楯 龍,荒田純平,長尾吉泰,赤星朋比古,江藤正俊,田中英一郎

  • 令和6年度 中国地方発明表彰 日本弁理士会会長賞

    2024年11月   公益社団法人 発明協会   動作補助作業着(特許第6527629号)  

    受賞者: 児玉賢士,田中英一郎,廖允廷,石岡利文,神田千秋,三島和子

  • JSRMR2024オーディエンス賞ポスター部門

    2024年10月   第6回日本再生医療とリハビリテーション学会学術大会(JSRMR2024)   仮想現実および拡張現実を用いた歩行訓練意欲促進システムの開発  

    受賞者: 田中英一郎

  • Best Conference Paper Award

    2024年07月   The 2024 IEEE International Conference on Advanced Robotics and Mechatronics   Development of the Control Method of a 3-DOF Kinematic-Biological Matched Hip Joint Structure for Lower Limb Exoskeleton  

    受賞者: Yuntian Wang, Xiuyuan Wu, Yifan Fang, Keisuke Osawa, Kei Nakagawa, Eiichiro Tanaka

  • Bronze Best Application Paper Award

    2024年06月   The 6th IFToMM Symposium on Mechanism Design for Robotics   Ankle assisting device for walking  

    受賞者: Eiichiro Tanaka, Keisuke Osawa, Xiu-Yuan Wu, Chang-Wen Wang, Yuntian Wang, Kei Nakagawa, Marco Ceccarelli

  • JSRMR2022最優秀賞

    2022年09月   日本再生医療とリハビリテーション学会   リアルタイム感情・疲労評価に基づく自動歩行補助システムの開発  

    受賞者: 大澤啓介, 李雲帆, 徐銘陽, 中川慧, 李羲頡, 弓削類, 田中英一郎

  • 2021年度日本機械学会賞(技術)

    2022年04月   日本機械学会   産学連携によるファブリックメカニズムを活用した持ち上げ動作補助スーツの開発  

    受賞者: 田中英一郎, 児玉賢士, 廖允廷, 石岡利文, 神田千秋

  • 日本設計工学会平成22年度優秀講演賞

    2021年05月   日本設計工学会   高齢者・リハビリ用移動型脚部非固定式歩行補助機の開発  

    受賞者: 田中英一郎

  • 日本機械学会2020年度機素潤滑設計部門賞業績賞

    2021年05月   日本機械学会  

    受賞者: 田中英一郎

  • 第22回(2020年度)日本福祉工学会技術賞

    2020年11月   日本福祉工学会   産学連携による持ち上げ動作補助スーツe.z.UP(R)の製品化  

    受賞者: 田中英一郎, 児玉賢士, 廖允廷, 石岡利文, 神田千秋

  • 日本設計工学会2019年度武藤栄次賞優秀設計賞

    2020年05月   日本設計工学会   持ち上げ動作補助スーツe.z.UP(R)  

    受賞者: 田中英一郎, 児玉賢士, 廖允廷, 石岡利文, 神田千秋

  • 第8回ものづくり日本大賞優秀賞

    2020年01月   経済産業省   足関節補助で歩容改善する片麻痺患者用歩行補助装置RE-Gaitの医工連携と製品化  

    受賞者: 河原裕美, 田中英一郎, 弓削類, 池原忠明, 山崎文敬, 照井英之, 山﨑幸登

  • 日本ロボット学会第23回実用化技術賞

    2018年09月   日本ロボット学会   医工・産学連携による片麻痺患者向け装着型歩行補助機RE-Gait(R)の実用化  

    受賞者: 田中英一郎, 弓削類, 池原忠明, 河原裕美, 山崎文敬

  • 学生優秀発表指導教員賞

    2018年09月   日本設計工学会   Mechanical Design of a Standing up Assitance Chair Using Upper Limb Power Which Based on the COG Trajectory of Elderly  

    受賞者: 田中英一郎

  • 日本設計工学会2017年度武藤栄次賞優秀設計賞

    2018年05月   日本設計工学会   片麻痺患者向け歩行補助装置RE-Gait  

    受賞者: 田中英一郎・弓削類・池原忠明・河原裕美・山崎文敬

  • 日本機械学会賞(技術)

    2018年03月   日本機械学会   医工・産学連携による麻痺患者向け装着型超小形歩行補助機の実用化  

    受賞者: 田中英一郎, 弓削類, 池原忠明, 河原裕美, 山崎文敬

  • 第19回(平成29年度)日本福祉工学会技術賞

    2017年03月   日本福祉工学会   麻痺患者向け装着型歩行補助機RE-Gait  

    受賞者: 田中英一郎, 弓削類, 池原忠明, 河原裕美, 山崎文敬

  • Best Paper Award

    2015年09月   日本機械学会   Ontological Descriptions of Receiver States for Sharing Knowledge in Learning Service Design  

    受賞者: Keiichi Muramatsu, Koji Kimita, Takatoshi Ishii, Yutaro Nemoto, Eiichirou Tanaka, Keiichi Watanuki, Tatsunori Matsui, Yoshiki Shimomura

  • 日本機械学会第12回機素潤滑設計部門講演会優秀講演

    2013年05月   日本機械学会   モビルスーツ型全身動作補助機の開発と脳活動評価による歩行リハビリテーションへの適用検討  

    受賞者: 田中英一郎

  • 日本設計工学会平成22年度優秀講演賞

    2011年05月   日本設計工学会   高齢者・リハビリ用移動型脚部非固定式歩行補助機の開発  

    受賞者: 田中英一郎

  • Best Track Paper (Biomedical and Intelligent Machines)

    2010年12月   20th ASME Annual Conference on Information Storage & Processing Systems 2010   Development of Guide-Dog Robot (3rd Report) Human-Robot Interface Considering Walking Conditions of a Visually-Handicapped Person  

    受賞者: Shozo SAEGUSA, Yuya YASUDA, Yoshitaka URATANI, Eiichirou TANAKA, Toshiaki MAKINO, Jen-Yuan, James) CHANG

  • 日本設計工学会平成21年度論文賞

    2010年05月   日本設計工学会   トロコイド歯形を用いたピンラック歯車装置の運転性能  

    受賞者: 池条清隆, 永村和照, 田中英一郎, 山本幸司

  • 芝浦工業大学梅村魁記念賞

    2009年01月   芝浦工業大学  

    受賞者: 古川修, 小山浩幸, 川上幸男, 古城知己, 米田隆志, 足立吉隆, 君島真仁, 田中英一郎, 長谷川浩志, 赤木剛朗

  • 日本機械学会中国四国支部賞技術創造賞

    2007年03月   日本機械学会   足を乗せるだけで下肢全体を支援する歩行補助機の開発  

    受賞者: 田中英一郎, 池原忠明, 永村和照, 池条清隆, 小俣透

  • 広島大学平成17年度工学研究科・工学部教育顕彰

    2005年12月   広島大学   CADIIへの創成型ものつくり教育の導入  

    受賞者: 田中英一郎, 増淵泉, 關谷克彦, 鈴木裕之, 八房智顯, 岩本剛, 池条清隆

  • 2002年度日本機械学会奨励賞(技術)

    2003年04月   日本機械学会   多段歯車駆動システムの振動騒音解析技術の開発  

    受賞者: 田中英一郎

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論文

  • Development of emotion recognition for rehabilitation feedback system using wavelet transform and LSTM

    Chang-Wen Wang, Yue Zhang, Keisuke Osawa, Kei Nakagawa, Eiichiro Tanaka

    ROBOMECH Journal   12 ( 1 )  2025年10月  [査読有り]

    担当区分:最終著者, 責任著者

     概要を見る

    Abstract

    Human assist devices have been used to assist users in rehabilitation environments to correct patients’ motions to increase the rehabilitation quality. However, they are usually a routing working machine that cannot consider the patient’s emotions. By introducing emotion recognition into the system, the device can detect the user’s condition more accurately and provide a corresponding action to improve the experience. This study focuses on enhancing the precision of emotion recognition for a rehabilitation device designed for stroke patients, which will adjust according to their emotional state to improve their rehabilitation experience. In this study, the Database for Emotion Analysis using Physiological Signals (DEAP) is leveraged, which includes multimodal physiological signals and subjective emotion ratings from 32 participants watching 40 emotion-evoking video clips that is suitable for neural network training. Two preprocessing methods, Short-Time Fourier Transform (STFT) and Wavelet Transform (WT), are considered for utilizing the dataset. Additionally, DNN, DenseNet, and Long Short-Term Memory (LSTM) networks are considered the core of the classification method, which will determine the emotion into 3, 5, or 9 categories. The result indicates that STFT and WT preserve temporal and frequency information that can benefit the classification. Among the models, LSTM demonstrates superior capability in capturing sequential data features from EEG signals, leading to higher accuracy rates. Throughout experiments, the best performance was achieved with the LSTM network processed with WT, with accuracies of 88% for valence and 90% for arousal in $$3\times 3$$ classification, which is better than the previous system. This comprehensive analysis underscores the importance of choosing appropriate signal processing techniques and neural network architectures to enhance the precision and reliability of emotion recognition systems using EEG data. It can be further applied to detect patients’ conditions to provide a better rehabilitation experience for stroke patients.

    DOI

    Scopus

  • Development and evaluation of a multilinkage sit-to-stand assistance device for the elderly

    YIN Shenghao, OSAWA Keisuke, NAKAGAWA Kei, TANAKA Eiichiro

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing   19 ( 4 ) JAMDSM0038 - JAMDSM0038  2025年  [査読有り]

    担当区分:最終著者, 責任著者

     概要を見る

    This study investigates the development of sit-to-stand (STS) assistive devices tailored for elderly individuals. Drawing on motion recommendations identified in prior research, we developed a modified straight-line mechanism-based STS assistance device. The design principles were as follows: (1) to enable the elderly to stand safely by adhering to the recommended motion patterns; (2) to minimize reliance on joint torque, thereby facilitating easier transitions to standing; and (3) to provide support during the most challenging phases of the motion, thus reducing peak torque demands on the knee joints. The proposed mechanism underwent evaluation through static calculations, which included assessments of the required driving torque and the resultant assistance force. Using a simplified human model, the device’s effectiveness was further analyzed in terms of joint torque reduction. Additionally, two enhancements were proposed to increase the device’s efficacy, and a scaled model was constructed to validate the design.

    DOI

    Scopus

  • Development and Evaluation of a Wearable Upper Limb Assistive Device with a Remote Center of Motion Mechanism

    Nakamura Seishiro, Sun Yi, Osawa Keisuke, Tanaka Eiichiro

    Journal of Robotics and Mechatronics   36 ( 5 ) 1191 - 1207  2024年10月

    担当区分:最終著者, 責任著者

     概要を見る

    Workers in factories, construction sites, and farms are often exposed to the risk of physical disability and injury. Particularly, the lower back and shoulders require assistance, as injuries can make it difficult to continue working. While social concern about back injuries is high and preventive measures are taken, lesser attention is paid to shoulders, resulting in inadequate assistance and prevention mechanisms. Therefore, wearable, low-cost, and lightweight upper limb assistive devices that can be used in multiple scenarios are desired by workers. In this study, we proposed a device that uses a remote center of motion (RCM) mechanism, enabling the device to support user’s upper arm from below, and the rotational center of device to correspond with shoulder joint. The theoretical assist torque is designed to be sufficient for arm gravity compensation of Japanese males of standard body size. The calculated theoretical assist torque for each shoulder joint is about 8 Nm and maximum assist force for each arm was about 36.3 N (3.7 kgf). Experimental evaluation using a prototype of this device on three healthy adult males demonstrated a decrease in muscle activity of approximately 38% in the anterior deltoid, 31% in the middle deltoid, and 11% in the posterior deltoid as an average of all results in a dynamic experiment in which the participants performed the indicated movements.

    DOI

    Scopus

  • Mechanical Design of a 3-DOF Kinematic-Biological Matched Hip Joint Structure for Lower Limb Exoskeleton

    Yuntian Wang, Xiuyuan Wu, Yifan Fang, Keisuke Osawa, Kei Nakagawa, Shintaro Yamasaki, Tanaka Eiichiro

    Mechanisms and Machine Science     228 - 236  2024年09月  [査読有り]

    担当区分:最終著者, 責任著者

    DOI

  • Muscle Activity and Postural Evaluation of Passive Assistive Suit that Interlocks the Knees, Back, and Arms with a Belt

    Oyama Sota, Osawa Keisuke, Ishioka Toshifumi, Kodama Kenji, Tanaka Eiichiro

    Proceedings of Jc-IFToMM International Symposium   7   87 - 94  2024年06月

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    We developed a type of lightweight body-assistive suit designed without batteries and motors. This suit has been shown to assist the biceps brachii and paraspinal muscles, and the interaction of the interlocking rubber belts on the arms and back assists the lifting motion of the worker. On the other hand, not only the arms and back are assisted during lifting movements by that suit, but also the knee joints are required for harvesting work in agriculture, for example, while maintaining a mid- back posture, and for standing up and sitting down for elderly people who have knee problems. If the arm, back, and knee joints can be assisted, it will be possible to contribute to a wide range of workers in various industries and the elderly. Therefore, we have developed a passive assistive suit that assists the arms, back, and knees by means of an interlocking belt. As a result, the evaluation by electromyography and motion analysis confirmed the assistance effect on the assistance effect on the paraspinal muscles, rectus femoris and semitendinosus.

    DOI

  • Brunnstrom Stage Evaluation for Upper Limbs Based on Motion Capture System

    Li Yuyao, Zhang Shun, Osawa Keisuke, Shimodozono Megumi, Tanaka Eiichiro

    Proceedings of Jc-IFToMM International Symposium   7   17 - 24  2024年06月

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    The Brunnstrom stage is an important indicator of stroke patients' rehabilitation status, playing a crucial role in the diagnosis and treatment of patients. In response to the shortage of medical resources and the high cost of rehabilitation, we developed a Brunnstrom stage evaluation system that can be operated on household electronic devices. The system uses Kinema Tracer Motion Capture System to record the motions used by professional doctors to detect the patient's stage and compares the patient's motions with standard motions to determine the patient's stage. The effectiveness of the system is verified by experiments.

    DOI

  • 遠隔運動中心機構を用いたパッシブ式上肢補助装置の設計

    中村 征志郎, 孫 億, 大澤 啓介, 田中 英一郎

    機素潤滑設計部門講演会講演論文集   2024.23   2C2-1 - 86  2024年06月

    DOI J-GLOBAL

  • 持ち上げ動作を補助するスーツ : e.z.UP(イージーアップ)—特集 身近な建機、サポート用品

    田中 英一郎, 児玉 賢士

    建設機械 / 建設機械編集委員会 編   60 ( 6 ) 56 - 59  2024年06月

    J-GLOBAL

  • ギヤテクノロジーを駆使した自走式大腸内視鏡ロボット—Self-propelled colonoscopy robot using gear technologies

    大澤 啓介, 田中 英一郎

    Bio clinica = バイオクリニカ   39 ( 1 ) 74 - 77  2024年01月

    J-GLOBAL

  • ソフトギヤの設計とモデル化

    大澤 啓介, 段 凱文, 上田 昭夫, 田中 英一郎

    機素潤滑設計部門講演会講演論文集   2024.23   1C2-3  2024年

    DOI J-GLOBAL

  • Early-stage modeling and analysis of continuum compliant structure for multi-DOF endoluminal forceps using pseudo-rigid-body model

    Keisuke Osawa, D. S. V. Bandara, Ryu Nakadate, Eiichiro Tanaka, Yoshihiro Nagao, Tomohiko Akahoshi, Masatoshi Eto, Jumpei Arata

    Advanced Robotics   37 ( 23 ) 1485 - 1494  2023年12月

    DOI

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  • Development of a Comprehensive Motorless Walking Assistance and Evaluation of Muscle Activity

    Xiuyuan Wu, Yuntian Wang, Keisuke Osawa, Eiichiro Tanaka

    Volume 8: 47th Mechanisms and Robotics Conference (MR)    2023年08月

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    <jats:title>Abstract</jats:title> <jats:p>Walking disorders are a major challenge for people with neuromuscular or musculoskeletal impairments, resulting in reduced mobility and quality of life. This paper addresses an approach to design a comprehensive mechanical walking assist that facilitates foot flexion and extension for the walking by applying the force at the ankle, while adjusting the walking motion and posture to a healthy pattern. The apparatus uses an offset slider crank mechanism to lift the foot and complete the dorsiflexion, and a four-bar linkage to assist the plantarflexion by using the action-reaction force from the lever kicks against the ground. The forefoot mechanical pressure sensor accommodates triggering to both motions, and the heel sensor acts as auxiliary releasing the lever. The experiments showed that both plantarflexion and dorsiflexion are assisted. The corresponding muscle activity for each motion is reduced, promoting a safer and healthier walking. The apparatus has the potential to improve the mobility and quality of life for who with walking disorders and impairments, and could be applied to other domains where mechanical assistance is required, promising a trend to walking rehabilitation with less cost, providing the reference for experiment configuration and further study.</jats:p>

    DOI

  • Quality & Error Tendencies of Gears Printed by Stereolithography Three-Dimensional Printer

    Kaiwen Duan, Keisuke Osawa, Eiichiro Tanaka

    Volume 11: 2023 International Power Transmission and Gearing Conference (PTG)    2023年08月

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    <jats:title>Abstract</jats:title> <jats:p>To ensure the high quality of three-dimensional (3D) printed spur and helical gears, it is important to measure and identify errors in the base pitch introduced during the printing process. This study utilized the span measurement method to quantify the errors in the base pitch of Stereolithography apparatus (SLA) printed gears. Results showed that errors in z-overcure and shrinkage caused a series of tendencies that can guide the production of high-quality gears. Additionally, the study discussed the importance of choosing a suitable printing posture, which was determined through precision checks. Since 3D printed gear is not as symmetric as the traditional manufactured gear, the base pitch on both the left and right sides will be different, hence some explanations about it were provided along with the example. By understanding and addressing errors in the base pitch of 3D-printed gears, manufacturers can produce high-quality gears that meet the needs of various applications.</jats:p>

    DOI

  • A Stepper Motor-Powered Lower Limb Exoskeleton with Multiple Assistance Functions for Daily Use by the Elderly

    Fang Yifan, Hou Bingkai, Wu Xiuyuan, Wang Yuntian, Osawa Keisuke, Tanaka Eiichiro

    Journal of Robotics and Mechatronics   35 ( 3 ) 601 - 611  2023年06月

    担当区分:最終著者, 責任著者

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    With the increase in the aging population, the demand for healthcare devices has increased. Among the aging population, many experience joint pain, muscle weakness, or poor balance. Without external help, such persons may have difficulty walking, fall easily, or experience poor quality of life. To provide this category of the population with the opportunity to exercise and walk safely and take care of themselves in daily activities, a stepper motor-powered walking assistive device is proposed and built. The device enables users with different heights to walk in suitable gaits; assists users to stand up, sit down, and step up or down stairs; automatically detects user’s intention using pressure sensors and potentiometers; and can be used outdoors for long periods. In this study, the effectiveness of the device is verified using muscle-activity measurements.

    DOI DOI2

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    (Scopus)
  • Telerehabilitation System Based on OpenPose and 3D Reconstruction with Monocular Camera

    Keisuke Osawa, Yu You, Yi Sun, Tai-Qi Wang, Shun Zhang, Megumi Shimodozono, Eiichiro Tanaka

    Journal of Robotics and Mechatronics   35 ( 3 ) 586 - 600  2023年06月  [査読有り]

    担当区分:最終著者, 責任著者

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    Owing to aging populations, the number of elderly people with limb dysfunction affecting their daily lives will continue to increase. These populations have a great need for rehabilitation training to restore limb functions. However, the current numbers of rehabilitation hospitals and doctors are limited. Moreover, people often cannot go to a hospital owing to external conditions (e.g., the impacts of COVID-19). Thus, an urgent need exists for telerehabilitation system for allowing patients to have training at home. The purpose of this study is to develop an easy-to-use system for allowing target users to experience rehabilitation training at home and to remotely receive real-time guidance from doctors. The proposed system only needs a monocular camera to capture 3D motions. First, the 2D key joints of the human body are detected; then, a simple baseline network is used to reconstruct 3D key joints from the 2D key joints. The 2D detection only has an average angle error of 1.7% compared to that of a professional motion capture system. In addition, the 3D reconstruction has a mean per-joint position error of only 67.9 mm compared to the real coordinates. After acquiring the user’s 3D motions, the system synchronizes the 3D motions to a virtual human model in Unity, providing the user with a more intuitive and interactive experience. Generally, many telerehabilitation systems require professional motion capture cameras and wearable equipment, and the training target is a single body part. In contrast, the proposed system is low-cost and easier to use and only requires a monocular camera and computer to achieve real-time and intuitive telerehabilitation (even though the training target is the entire body). Furthermore, the system provides a similarity evaluation of the motions based on the dynamic time warping; this can provide more accurate and direct feedback to users. In addition, a series of evaluation experiments verify the system’s usability, convenience, feasibility, and accuracy, with the ultimate conclusion that the system can be used in practical rehabilitation applications.

    DOI

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    10
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    (Scopus)
  • 即時歩行適応法による足首支援ロボットの開発

    Xu Ming-Yang, Hua Yi-Fan, Li Yun-Fan, Zhuang Jyun-Rong, Osawa Keisuke, Nakagawa Kei, Lee Hee-Hyol, Yuge Louis, Tanaka Eiichiro

    Journal of Robotics and Mechatronics   35 ( 3 ) 669 - 683  2023年06月

    担当区分:最終著者, 責任著者

    DOI DOI2 J-GLOBAL

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    (Scopus)
  • 3D HUMAN MOTION ACQUISITION AND EVALUATION SYSTEM BASED ON OPENPOSE AND 3D RECONSTRUCTION FOR REMOTE REHABILITATION AND EXERCISE

    OSAWA KEISUKE, YOU YU, SUN YI, ZHANG SHUN, MEGUMI SHIMODOZONO, TANAKA EIICHIRO

    Proceedings of Jc-IFToMM International Symposium   6   32 - 39  2023年05月

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    In this study, we developed a remote rehabilitation and evaluation system based on OpenPose and 3D reconstruction with a single RGB camera. The advantage of this system is low-cost and easy to use, it just needs a single RGB camera and a computer to achieve real-time and intuitive remote rehabilitation, and the training target is the whole body. Furthermore, this system provides the similarity evaluation of motions, which can feedback to users more accuracy and directly. Finally, a series of evaluation experiments showed the positive feasibility, and concluded that this system could be used in practical rehabilitation applications.

    DOI

  • A Real-Time and Two-Dimensional Emotion Recognition System Based on EEG and HRV Using Machine Learning

    Yongxin Wei, Yunfan Lil, Mingyang Xu, Yifan Hua, Yukai Gong, Keisuke Osawa, Eiichiro Tanaka

    2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)     1 - 6  2023年01月

    DOI DOI2

  • ソフトギヤを用いた自走式大腸内視鏡ロボットの開発

    大澤啓介, DUAN Kaiwen, 上田昭夫, 中楯龍, 荒田純平, 長尾吉泰, 赤星朋比古, 赤星朋比古, 江藤正俊, 田中英一郎

    日本コンピュータ外科学会誌(Web)   25 ( 3 )  2023年

    J-GLOBAL

  • ステッピングモータを用いた下肢動作補助機の開発

    田中英一郎, 方一帆, 侯へいかい, 王雲天, 呉修遠, 大澤啓介

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)   41st  2023年

    J-GLOBAL

  • 消化管内自走ロボットのための可食グミ歯車の開発

    大澤啓介, 段凱文, 田中英一郎

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)   41st  2023年

    J-GLOBAL

  • 腸管自走ロボットのための同軸ダブルウォームギヤ機構の開発

    大澤啓介, DUAN Kaiwen, 上田昭夫, 中楯龍, 荒田純平, 長尾吉泰, 赤星朋比古, 江藤正俊, 田中英一郎

    計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)   24th  2023年

    J-GLOBAL

  • 柔軟メカニズムを用いた一体構造型を有する小児義手用小型多自由度ハンドの開発

    大澤 啓介, 段 凱文, 呉 修遠, 田中 英一郎

    年次大会   2023   J112-01  2023年

    DOI J-GLOBAL

  • 柔軟メカニズムを用いた小児義手用2自由度手首関節の開発

    大澤 啓介, 段 凱文, 呉 修遠, 田中 英一郎

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2023   2A1-C09  2023年

    DOI J-GLOBAL

  • Gait-adaptive Method of an Ankle-assist Robot for Walking Promotion

    Hua Yi-Fan, Xu Ming-Yang, Osawa Keisuke, Tanaka Eiichiro

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2023   1P1-E12  2023年

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    As the population ages, the number of the elderly with systemic diseases like stroke increases. In order to avoid strokes, various wearable walking assistance robots have been developed. However, the most of them are bulky, heavy, and poorly practical. For the elderly users in this study, we developed a compact ankle assistive robot to promote walking exercise. The robot can help the user establish a healthy gait by guiding proper motion and timing while just supporting the ankle joint. To assist users, the robot offers faster-than-ankle movements. With a graphical user interface (GUI), users can change the robot's settings to suit their needs. Furthermore, we proposed a gait-adaptive method for ankle assistive robots to adapt to the user’s changing gait for providing more accurate walking assistance. Finally, the evaluation experiment demonstrated the positive feasibility of gait adaptation. The advantages of the proposed methods include low cost and simplicity of implementation.

    DOI

  • A Motorless Walking Assistance Powered by Integrated Dual Slider-Lever Mechanism

    WU Xiuyuan, Osawa Keisuke, Tanaka Eiichiro

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2023   1A2-E12  2023年

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    Individuals with neuromuscular or musculoskeletal impairments often face walking disorders, which significantly decrease their mobility and quality of life. This paper presents an approach to designing a mechanical walking assist that offers bilateral support for plantarflexion and dorsiflexion, supporting foot’s flexion and extension during walking by applying force at the ankle to adjust the walking motion and posture to a healthy pattern. To complete dorsiflexion, an offset slider crank mechanism lifts the foot, while a four-bar linkage assists plantarflexion by using the action-reaction force from the lever against the ground. The forefoot mechanical pressure sensor triggers both motions, and the heel sensor aids in releasing the lever for plantarflexion. Experimental results indicate that the apparatus provides assistance for both motions improving foot trajectories and ankle angle variation, leading to safer and healthier walking. This assist has the potential to improve mobility and quality of life for individuals with walking disorders, while also being applicable to other domains that require mechanical assistance, such as walking rehabilitation.

    DOI

  • Development of a motorless walking assistive device for foot flexions with instant torque output in gait cycle

    WU Xiuyuan, IDE Asagi, OSAWA Keisuke, NAKAGAWA Kei, YUGE Louis, TANAKA Eiichiro

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing   17 ( 4 ) JAMDSM0053 - JAMDSM0053  2023年

    担当区分:最終著者, 責任著者

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    With its low birthrate, Japan currently faces an aging issue. As the senior population gradually increases, applying moderate daily exercise has been widely accepted as a key to ease the incidence of life-related diseases, such as cerebrovascular disease that leads to severe aftermath by causing unhealthy gait posture. An already productized active assistive device named RE-Gait® uses a motor and pressure sensors to detect the force varying from forefoot to heel in walking, thereby aiding both plantarflexion and dorsiflexion for people who are unable to freely control their lower limbs. Corresponding torque output depending on individual physical conditions can be customized from physiotherapist’s site. By contrast, considering a larger torque production with short delay time and less weight, replacing the motor with springs is appropriate. Furthermore, given that the target user includes senior and able-bodied people who possess muscle functionalities, the proposed device reduces the amount of time spent on learning to maneuver the battery-powered type and allows them to walk freely with less concerns on adjusting parameters and battery level. Therefore, the full mechanical types appear to be appropriate. By implementing the ratchet–pawl combination, the necessary energy source used for driving the assistance can be obtained from the body weight. With the pair of mechanical pressure sensors that can store and release the body weight energy, assistance on the foot can be enhanced at each anticipated stage. Four sets of experiments, including Motion Capture to verify the ankle angle variation and electromyography (EMG) to muscle activities, are used to verify the effectiveness of the mechanical walking assistive device. Results show that the device effectively offers assistance to both plantarflexion and dorsiflexion. Comparison with and without attaching the device and trajectories from Motion Capture are all increased. Furthermore, compared with the percentage of maximum voluntary contraction (%MVC) for muscle acquired by EMG, the muscle activities clearly decline. The device effectively provide assistance to foot flexions.

    DOI

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    3
    被引用数
    (Scopus)
  • パッシブ型アシストスーツのための3層ファブリック機構の開発

    Wan Chi Lok, Ishioka Toshifumi, Kanda Chiaki, Osawa Keisuke, Kodama Kenji, Tanaka Eiichiro

    Journal of Robotics and Mechatronics   34 ( 6 ) 1348 - 1360  2022年12月

    担当区分:最終著者, 責任著者

    DOI DOI2 J-GLOBAL

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    5
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    (Scopus)
  • A Remote Rehabilitation and Evaluation System Based on Azure Kinect

    Wang Tai-Qi, You Yu, Osawa Keisuke, Shimodozono Megumi, Tanaka Eiichiro

    Journal of Robotics and Mechatronics   34 ( 6 ) 1371 - 1382  2022年12月

    担当区分:最終著者, 責任著者

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    In response to the shortage, uneven distribution, and high cost of rehabilitation resources in the context of the COVID-19 pandemic, we developed a low-cost, easy-to-use remote rehabilitation system that allows patients to perform rehabilitation training and receive real-time guidance from doctors at home. The proposed system uses Azure Kinect to capture motions with an error of just 3% compared to professional motion capture systems. In addition, the system provides an automatic evaluation function of rehabilitation training, including evaluation of motion angles and trajectories. After acquiring the user’s 3D motions, the system synchronizes the 3D motions to the virtual human body model in Unity with an average error of less than 1%, which gives the user a more intuitive and interactive experience. After a series of evaluation experiments, we verified the usability, convenience, and high accuracy of the system, finally concluding that the system can be used in practical rehabilitation applications.

    DOI DOI2

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    2
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    (Scopus)
  • Development of Automatic Controlled Walking Assistive Device Based on Fatigue and Emotion Detection

    Li Yunfan, Gong Yukai, Zhuang Jyun-Rong, Yang Junyan, Osawa Keisuke, Nakagawa Kei, Lee Hee-hyol, Yuge Louis, Tanaka Eiichiro

    Journal of Robotics and Mechatronics   34 ( 6 ) 1383 - 1397  2022年12月

    担当区分:最終著者, 責任著者

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    The world’s aging population is increasing. The number of elderly individuals having walking impairments is also increasing. Adequate exercise is becoming necessary for them. Therefore, several walking assistive devices have been developed or are under development. However, elderly individuals may have low motivation for exercising, or they may experience physical damage by excessive fatigue. This study proposed a method to enable elderly individuals to exercise with a positive emotion and prevent damage such as muscle fatigue. We proposed a 3D human condition model to control the walking assistive device. It includes the arousal, pleasure, and fatigue dimensions. With regard to the arousal and pleasure dimensions, we used heartbeat and electromyography (EEG) signals to train a deep neural network (DNN) model to identify human emotions. For fatigue detection, we proposed a method based on near-infrared spectroscopy (NIRS) to detect muscle fatigue. All the sensors are portable. This implies that it can be used for outdoor activities. Then, we proposed a walking strategy based on a 3D human condition model to control the walking assistive device. Finally, we tested the effectiveness of the automatic control system. The wearing of the walking assistive device and implementation of the walking strategy can delay the fatigue time by approximately 24% and increase the walking distance by approximately 16%. In addition, we succeeded in visualizing the distribution of emotion during each walking method variation. It was verified that the walking strategy can improve the mental condition of a user to a certain extent. These results showed the effectiveness of the proposed system. It could help elderlies maintain higher levels of motivation and prevent muscle damage by walking exercise, using the walking assistive device.

    DOI DOI2

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    14
    被引用数
    (Scopus)
  • Three Dimensional Human Condition Model during Walking Based on Emotion Estimation and Muscle Fatigue Evaluation

    Eiichiro Tanaka, Yu Kai Gong, Yun Fan Li, Jun Yan Yang, Jyun Rong Zhuang, Keisuke Osawa

    2022 World Automation Congress (WAC)    2022年10月

    DOI DOI2

  • Robotic ankle control can provide appropriate assistance throughout the gait cycle in healthy adults

    Kei Nakagawa, Keita Higashi, Akari Ikeda, Naoto Kadono, Eiichiro Tanaka, Louis Yuge

    Frontiers in Neurorobotics   16  2022年09月

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    Ankle foot orthoses are mainly applied to provide stability in the stance phase and adequate foot clearance in the swing phase; however, they do not sufficiently assist during the entire gait cycle. On the other hand, robotic-controlled orthoses can provide mechanical assistance throughout the phases of the gait cycle. This study investigated the effect of ankle control throughout the gait cycle using an ankle joint walking assistive device under five different robotic assistance conditions: uncontrolled, dorsiflexion, and plantar flexion controlled at high and low speeds in the initial loading phase. Compared with the no-control condition, the plantar flexion condition enhanced knee extension and delayed the timing of ankle dorsiflexion in the stance phase; however, the opposite effect occurred under the dorsiflexion condition. Significant differences in the trailing limb angle and minimum toe clearance were also observed, although the same assistance was applied from the mid-stance phase to the initial swing phase. Ankle assistance in the initial loading phase affected the knee extension and ankle dorsiflexion angle during the stance phase. The smooth weight shift obtained might have a positive effect on lifting the limb during the swing phase. Robotic ankle control may provide appropriate assistance throughout the gait cycle according to individual gait ability.

    DOI PubMed

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    2
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    (Scopus)
  • Development of a 3-layer mechanism passive-type assistive suit for lower back and upper arm

    Chi Lok Wan, Toshifumi Ishioka, Chiaki Kanda, Keisuke Osawa, Kenji Kodama, Eiichiro Tanaka

    2022 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)     1237 - 1242  2022年07月

    DOI

  • Kinect-based 3D Human Motion Acquisition and Evaluation System for Remote Rehabilitation and Exercise

    Yu You, Tai-Qi Wang, Keisuke Osawa, Megumi Shimodozono, Eiichiro Tanaka

    2022 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)     1213 - 1218  2022年07月

    DOI DOI2

  • 振動スピーカを用いた歩行促進器の開発

    田中英一郎, 段いげん, 大澤啓介, 中川慧, 李羲頡, 弓削類

    LIFE講演概要集(CD-ROM)   2022  2022年

    J-GLOBAL

  • モータレス式小形歩行補助器の開発

    田中 英一郎, 井手 浅樹, 周 家琪, 莊 俊融, 大澤 啓介

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2022   2A1-E10  2022年

    DOI DOI2 J-GLOBAL

  • 柔軟メカニズムを用いた内視鏡治療用多自由度ロボット鉗子の開発

    大澤啓介, BANDARA D.S.V., 中楯龍, 田中英一郎, 長尾吉泰, 赤星朋比古, 江藤正俊, 荒田純平

    計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)   23rd  2022年

    J-GLOBAL

  • ウェアラブルチェアの開発

    田中 英一郎, 孫 源徽, 蒋 天賜, 大澤 啓介

    機素潤滑設計部門講演会講演論文集   2022.21   1A34  2022年

    DOI J-GLOBAL

  • Design of a Wheelchair with Planetary Wheels and a Crawler to Move Upstairs/Downstairs Stably and Comfortably for the User

    JIANG Tianci, TANAKA Eiichiro

    JOURNAL OF JAPAN SOCIETY FOR DESIGN ENGINEERING   56 ( 12 ) 643 - 658  2021年12月  [査読有り]

    担当区分:最終著者, 責任著者

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    The increase of disabled people with leg-muscle problems has elevated the importance of wheelchairs. Most available wheelchairs capable of stepping over obstacles utilize wheels coupled with a double planetary gear structure, a crawler mechanism, or a rocker-bogie structure. Each of these mechanisms has different limitations and benefits. Two types of stair-climbing mechanisms are proposed and compared with a typical stair-climbing system composed of a double planetary gear structure. One is composed of a double planetary gear structure combined with a fixed crawler mechanism, and the other is composed of the same elements and a rotatable crawler. The evaluation of the stability and user comfortability of these systems is based on the amplitude and the weighted acceleration during the climb and descent of stairs. The theoretical trajectories are used to calculate the maximum amplitude and weighted acceleration. Experiments using scaled models are also conducted. The results indicate that both theoretical and experimental approaches proved that the mechanism composed of the rotatable crawler mechanism is the best option among the tested systems. Furthermore, a more stable descending operation is realized by switching to a single planetary gear structure. By considering stairs of different dimensions, the behavior of the mechanisms and the stability of the chosen system could also be assessed. The mechanism chosen in this study can stably transport the user while providing a comfortable experience; therefore, it is expected to improve the quality of life of wheelchair users.

    DOI CiNii

  • Intramuscular Coherence of the Lower Flexor Muscles during Robotic Ankle-Assisted Gait

    Kei Nakagawa, Naoto Kadono, Tomohiro Shimoda, Takafumi Mitsuhara, Eiichiro Tanaka, Louis Yuge

    Journal of Motor Behavior   54 ( 3 ) 344 - 353  2021年09月

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    <jats:title>Abstract</jats:title> <jats:p><jats:bold>Background: </jats:bold>A close-fitting assisted walking device (RE-Gait) designed to assist ankle movements might be a novel approach for acquiring the forefoot rocker function in the gait cycle. The purpose of the present study was to investigate the effects of using RE-Gait by evaluating the intramuscular coherence (IMC) of the two parts of the tibialis anterior muscles (TA) in the initial, mid, and terminal swing phase, which could indicate whether the common synaptic drive of motor neurons was populated.<jats:bold>Methods: </jats:bold>Seventeen healthy volunteers walked on a treadmill at a comfortable speed before, during, and immediately after 15-minute RE-Gait intervention (pre / RG / post). RE-Gait supported plantar flexion at toe lift-off in the terminal stance phase and dorsiflexion in the initial swing phase. Electromyograms of the right lower leg and gait parameters were analyzed for each session.<jats:bold>Results: </jats:bold>After RE-Gait intervention, the step length was significantly increased. IMC of the two parts of the TA muscles in the beta frequency band in the initial swing phase was significantly enhanced during RE-Gait intervention compared with pre session. In addition, IMCs in the beta and low-gamma frequency bands were significantly correlated with the enhancement ratio of the step length.<jats:bold>Conclusions: </jats:bold>These results suggest that robotic ankle planter flexion and dorsiflexion assistance in the pre- and initial swing phase would be effective for learning adaptively modified walking by activating corticospinal tracts. RE-Gait will be a useful tool for re-learning of gait with smooth switching with appropriate forefoot rocker function.</jats:p>

    DOI DOI2 PubMed

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    3
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    (Scopus)
  • 上肢補助装置を用いた遠隔リハビリテーションシステムの開発

    Tanaka Eiichiro, Lian Wei-Liang, Liao Yun-Ting, Yang Hao, Li Li-Ning, Lee Hee-Hyol, Shimodozono Megumi

    Journal of Robotics and Mechatronics   33 ( 4 ) 877 - 886  2021年08月

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

    Scopus

    7
    被引用数
    (Scopus)
  • A Ground-Stair Walking Strategy of the Assistive Device Based on the RGB-D Camera

    Shuai-Hong Yu, Bo-Rong Yang, Hee-Hyol Lee, Eiichiro Tanaka

    2021 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)     341 - 346  2021年01月

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    To ensure the safety of elderly people with a walking assistive device during the ground-stair transition, a system which could automatically transfer the walking mode between level walking and stair climbing was proposed. A road condition detection system with a RGB-D Camera and ultrasonic sensors was utilized in this system. The walking mode transformation is triggered by the detection of environment change. When far approach the stairs, the RGB-D Camera is responsible for the stair detection. The ultrasonic sensors are used in the near-approach of stairs and stair traversal. The ultrasonic sensors were mounted on the toe and heel to find the upwards and downwards stairs respectively. During stair traversal, if the ultrasonic sensors find the foot of the device is too closed to the edge of stairs, the target trajectory will be higher and the stride will be adjusted to prevent collisions. The Impedance control was introduced to let the device trace the predefined walking trajectories. In experiments, the device changed walking modes successfully when getting close the stairs. The results engaged in three subjects showed that the foot height was increased compared without assistance. Thus a huge potential can be expected that this system can solve the adaptability of walking assistive devices to different surroundings.

    DOI DOI2

  • A Wearable Haptic System for Rehabilitation based on the Asymmetric Vibration

    Hui-Yuan Duan, Tai-Qi Wang, Hee-Hyol Lee, Eiichiro Tanaka

    2021 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)     815 - 816  2021年01月

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    To provide better guidance for patients or the elderly during the self-rehabilitation, a haptic system based on the asymmetric vibration was proposed. Due to the Non-linearity of Perception asymmetric vibration periodic movement can provide a sense of pushing and pulling. In order to better support human motion, we evaluated the sensitivity of different parts of the human body to this haptic assist. And by combining with the gyro-sensor through the contrast experiment, we compared the accuracy of motion learning with or without the haptic assist. The results of three subjects showed that the accuracy of motion learning was improved compared to without haptic assist. Therefore, the system has great potential in the guidance of patients' self-rehabilitation.

    DOI DOI2

  • 特集「医工連携 成功の鍵」に寄せて

    田中 英一郎

    バイオメカニズム学会誌   45 ( 3 ) 116 - 116  2021年

    DOI

  • 安全かつ健康維持を目的としたスマートシューズの開発

    田中英一郎, WANG Hui-Tan, HOU Bing-Kai, YU Shuai-Hong, ZHUANG Jyun-Rong

    LIFE講演概要集(CD-ROM)   2020/2021  2021年

    J-GLOBAL

  • 磁気粘弾性エラストマを用いた補助力可変式持ち上げ動作補助スーツの開発

    田中 英一郎, 伊藤 開, 石岡 利文, 上原 利恵, 神田 千秋, 三宅 丈雄, 児玉 賢士

    年次大会   2021   S115-04  2021年

    DOI J-GLOBAL

  • 密着型歩行補助装置RE-Gaitの使用が脊髄相反性Ia抑制へ及ぼす即時的効果の検討

    中川 慧, 門野 直人, 東 啓太, 友井 雅浩, 荒牧 恭平, 大塚 貴志, 黒瀬 智之, 光原 崇文, 栗栖 薫, 田中 英一郎, 弓削 類

    理学療法学Supplement   48S1   C-177_2 - C-177_2  2021年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 高齢者向け階段昇降用歩行補助機の開発

    田中 英一郎, 大澤 一貴, 山本 祥貴

    機素潤滑設計部門講演会講演論文集   2021.20   1205  2021年

    DOI DOI2 J-GLOBAL

  • 歩行補助装置を自動制御するためのウエアブル感情疲労評価システム

    李 雲帆, 龔 渝凱, 田中 英一郎

    機素潤滑設計部門講演会講演論文集   2021.20   1203  2021年

    DOI

  • 階段-地上移行中の補助装置の自動歩行パターン変換法

    YANG Bo-Rong, ZHANG Yu-Cheng, WANG Hui-Tian, YU Shuai-Hong, LEE Hee-Hyol, TANAKA Eiichiro

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)   15 ( 1 ) JAMDSM0002 - JAMDSM0002  2021年

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

  • Study of Current Emotion and Muscle Fatigue Evaluation Method for a Walking Assistive Device

    Jun Yan Yang, Jyun Rong Zhuang, Guan Yu Wu, Eiichiro Tanaka

    2020 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)     1884 - 1889  2020年07月

     概要を見る

    Proper exercise is suggested to the elderly for the prevention of a stroke. However, when the elderly do exercise, they are easy to feel mental and physical fatigue, such as weak emotion and muscle fatigue. These reasons make them the reduction of willingness for exercise and further cause a stroke. Thus, it is necessary to study the emotion and body condition of the elderly. The goal of this study is to make the elderly who can have positive emotion and better body condition for maintaining motivation during exercise. A new method considering emotion and muscle fatigue evaluation combined with a walking assistive device was proposed. We respectively studied the emotionwalking relationship, emotion promotion method, and muscle fatigue evaluation. In our previous studies, the emotion-walking relationship was confirmed. The emotion promotion method is proposed using walking strategies in this study. The findings exhibited that the emotion could be promoted to the positive area of the 2D emotion map. Furthermore, a new muscle fatigue evaluation method based on near-infrared spectroscopy (NIRS) is proposed. The findings indicated that the muscle fatigue condition is observed by the difference between the concentration of oxygenated hemoglobin and the concentration of deoxygenated hemoglobin. After that, combining emotion recognition and muscle fatigue evaluation, the new three-dimension (3D) emotion-fatigue model was created to display the mental and physical conditions. Finally, this proposal can be used for various applications for the promotion of exercise and rehabilitation.

    DOI DOI2

  • Short-term effect of a close-fitting type of walking assistive device on spinal cord reciprocal inhibition

    Kei Nakagawa, Masahiro Tomoi, Keita Higashi, Sho Utsumi, Reo Kawano, Eiichiro Tanaka, Kaoru Kurisu, Louis Yuge

    Journal of Clinical Neuroscience   77   142 - 147  2020年07月

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    One of the major problems with walking encountered by patients with spastic hemiplegia is diminished toe clearance due to spasticity of their leg muscles. To improve their walking, a specialized robot assist for ankle movements (RE-Gait) has been utilized. The present study examined the neurophysiological effects whether spinal cord reciprocal Ia inhibition (RI) in the leg was altered by using RE-Gait. Sixteen patients with a clinical diagnosis of stroke were divided into the two groups, RE-Gait walking group (Group R) and normal (controlled) walking group (Group C). In each group, they walked on a flat floor for 15 min with or without RE-Gait. The depression of soleus (Sol) H-reflexes conditioned by common peroneal nerve stimuli with the conditioning-test (C-T) intervals of 1, 2, 3, and 4 ms were assessed before and immediately after each walking session. After the intervention, the LSM (SE) of Sol H-reflex amplitude with 1, 2 and 3 ms C-T interval conditions were significantly decreased in group R (1 ms: 88.15 (4.60), 2 ms: 86.37 (4.60), 3 ms: 89.68 (4.62)) compared to group C (1 ms: 105.57 (4.56), 2 ms: 100.89 (4.58), 3 ms: 107.72 (4.58)) [1 ms: p = 0.012, 2 ms: p = 0.035, 3 ms: p = 0.011]. Walking assistive robot that targets ankle movements might be a new rehabilitation tool for regulating spinal cord excitability.

    DOI DOI2 PubMed J-GLOBAL

    Scopus

    10
    被引用数
    (Scopus)
  • 背筋と腕の筋肉のための密着型アシストスーツの開発と評価-e.z.UP-

    Liao Yun-Ting, Ishioka Toshifumi, Mishima Kazuko, Kanda Chiaki, Kodama Kenji, Tanaka Eiichiro

    Journal of Robotics and Mechatronics   32 ( 1 ) 157 - 172  2020年02月

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

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    13
    被引用数
    (Scopus)
  • 歩行リハビリ用足関節動作補助機RE-Gait®の開発と臨床応用

    田中 英一郎, 弓削 類

    計測と制御   59 ( 1 ) 41 - 44  2020年01月

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 足関節背屈補助ロボットを用いた歩行練習による痙性片麻痺患者の脊髄相反性Ia抑制への影響:クロスオーバー試験による検討

    内海 翔, 中川 慧, 東 啓太, 諏訪 翔真, 柚木 啓輔, 友井 雅浩, 荒牧 恭平, 田中 英一郎, 弓削 類

    理学療法学Supplement   47S1   B-198_2 - B-198_2  2020年

    DOI CiNii

  • インクルーシブデザインによるライフサポート機器の開発

    田中英一郎

    制振工学研究会技術交流会資料集(CD-ROM)   2020  2020年

    J-GLOBAL

  • A Walking Assistive Device of the Ankle Joint Motion and the Control Method According to the Emotion Condition

    Eiichiro Tanaka, Jyun-Rong Zhuang, Bo-Rong Yang, Guan-Yu Wu, Hee Hyol Lee, Louis Yuge

    2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)     623 - 627  2020年01月

     概要を見る

    A walking assistive device which induces only ankle joint motion has been developed. This device is attached on the ankle joint and only assisting the motion of it at the adequate phase, whole leg can be raised spontaneously. It was already sold as a product “RE-Gait®” for hemiplegic patients walking training. Now the inexpensive version of both leg for the elderly is also developed, which can make users to improve their gait. Furthermore, we propose to control the device taken into account the emotion condition of the user to promote and continue walking. We developed the current emotion evaluation system expressed with two axes; arousal and pleasant, using physiological data. On the other hand, the gait also can be expressed with two axes; cadence and step length. By integrating this system and device, we confirmed the relation between the gait and emotion, and it can assist the users walking effectively.

    DOI DOI2

  • Applying a Manipulator with a Laser Sensor to a Portable Device for Gear Surface Diagnosis

    XIA Jing-Yi, ZHUANG Jyun-Rong, JIANG Tian-Ci, NAKASAKO Masakazu, IKEJO Kiyotaka, TANAKA Eiichiro

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2020   1A1-K07  2020年

     概要を見る

    To perform fast and precise tooth inspection, a portable gear surface diagnosis system using laser sensor was developed in previous research. While the accuracy and practicality of the system has been proved, the inspection process using magnet stand as setting device can be time-consuming. Hence this study aims to improve the efficiency of the laser sensor setting process between different gears using the portable gear surface diagnosis system. Our proposed setting device utilizing a manipulator mounted with a laser sensor head to control the sensor's position. The method to derive angles of manipulator joints was studied. With supporting software, the posture can be automatically derived using our calculation model according to gear parameters. Therefore, the placement of laser sensor became faster and the efficiency of our portable system improved.

    DOI CiNii

  • 感情と体調を考慮した歩行補助器の制御方法

    YANG Jun-Yan, ZHUANG Jyun-Rong, WU Guan-Yu, TANAKA Eiichiro

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2020   2P1-E06  2020年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • Kinectベースの上肢支援機器のロジスティック回帰による動作予測システムの開発

    LI Lining, LIAO Yun-Ting, DUAN Huiyuan, TANAKA Eiichiro

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2020   2P1-E07  2020年

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

  • 階段上の運動安定化のためのゼロモーメント点を用いた歩行補助装置の姿勢補償

    YANG Bo-Rong, LEE Hee-Hyol, TANAKA Eiichiro

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)   14 ( 3 ) JAMDSM0036 - JAMDSM0036  2020年

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

    Scopus

    10
    被引用数
    (Scopus)
  • 密着型歩行補助装置RE-Gaitが失調歩行に対する運動学・運動力学的要素に与える影響

    中臺久恵, 田中直次郎, 松下信郎, 林壮一郎, 藤高祐太, 岡本隆嗣, 安東誠一, 中川慧, 田中英一郎, 弓削類

    Japanese Journal of Rehabilitation Medicine   57 ( Autumn )  2020年

    J-GLOBAL

  • Applying the Interaction of Walking-Emotion to an Assistive Device for Rehabilitation and Exercise

    Jyun Rong Zhuang, Guan Yu Wu, Hee Hyol Lee, Eiichiro Tanaka

    2019 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)     6489 - 6494  2019年11月

     概要を見る

    To maintain a high level of motivation is a vital issue during rehabilitation because rehabilitation involves much pain, depression, and discomfort. To study the mental state of patients is necessary. A new assistive approach using emotion evaluation combined with an assistive walking device to maintain motivation during the rehabilitation is proposed. To realize it, the walking-emotion relationship within personal walking limitation (PWL) was explored at first. The results showed that when people walked by following the personal preferred walking ratio (PPWR), they were evoked the arousal emotion and kept the current valence emotion simultaneously; however, when people were not following PPWR to walk, the negative emotion was elicited. After that, subject was required to wear the assistive walking device to conduct the test, which aims to observe the emotion variation when subject walked at specific walking gait with an assistive device. We then are according to current emotion state to tune device. The findings show if people mistakenly use the device, unpleasant feeling would be elicited. When we properly tuning assistive device conforms to current gait, it can validly alleviate the negative emotion further becoming the positive emotion. From these results, we conclude that emotion can be affected by walking. By using walking-emotion evaluation to an assistive device, we can be according to users’ emotion to control device; also, we can use an assistive device to inspire users’ emotion to further maintain motivation. Finally, this assistive approach provides a useful treatment way for serving rehabilitation.

    DOI DOI2

  • Development of a Close-Fitting Assistive Suit with Adjustable Structure for Arm and Back as Needed - e.z.UP®

    Kenji Kodama, Yun Ting Liao, Toshifumi Ishioka, Eiichiro Tanaka, Chiaki Kanda, Kazuko Mishima

       2019年09月

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    The muscle injuries of manual handling workers, caused by the repeated motion and heavy load in the daily tasks, strongly influence their quality of life. To prevent muscle injuries in many occupations, a close-fitting assistive suit weighing 0.75 [kg] with the passive actuation mechanism and adjustable structures is proposed to assist not only the back muscle but the arm muscle of manual handling workers according to the user intention. An experiment with electromyography for measuring the muscle activities is conducted with six subjects to practically confirm the effectiveness of the suit. The experimental results revealed and proved that the proposed suit can successfully and appropriately assist not only the arm but also the back muscle with a lifting-up motion, simultaneously.

    DOI

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    1
    被引用数
    (Scopus)
  • Development and Evaluation of a Kinect-Based Motion Recognition System based on Kalman Filter for Upper-Limb Assistive Device

    Yun-Ting Liao, Hao Yang, Hee-Hyol Lee, Eiichiro Tanaka

    2019 58th Annual Conference of the Society of Instrument and Control Engineers of Japan (SICE)     1621 - 1626  2019年09月

     概要を見る

    There is a population in the world who loses the function of upper extremity due to the accidence or disease. The upper-extremity disorders significantly reduce the people's quality of life due to losing the ability to carry out the activities of daily living, which mostly require the upper-limb function. Therefore, the needs of the upper-limb assistance devices for the upper extremity increased. In this research, we proposed a motion intention recognition system based on the Kinect® v2 sensor. The sensor directly detected the user's motion and further control the device with the corresponding angles instead of using the pre-trajectory to control the device. Since the body dimensions have the individual difference, we considered the unconstrained user-device interface by using two pressure sensor trays on each robot arm to support the user's forearm and upper arm, respectively. The unconstrained user-device system can slightly compensate not only the individual difference but the control error. Therefore, the unconstrained user-device model was established to obtain the relationship between the user and the device, and further control the device using the recorded user's motion. Additionally, the Kinect® sensor can capture the coordination of human joints and further calculate the arm length of the user, which can realize the adaptivity of different user. To realize the real-time control and assistance, the Kalman filter which has prediction function was exploited. The feasibility of assistance was confirmed by the system response. The results proved that the proposed motion recognition system and the unconstrained user-device system can successfully provide adequate assistance with a lesser time delay compared with the system without Kalman filter.

    DOI DOI2

  • Wheelchair Able to Assist the Elderly to Move on Stairs and Stand up

    Tian-Ci Jiang, Sheng-Hao Yin, Eiichiro Tanaka

    2019 58th Annual Conference of the Society of Instrument and Control Engineers of Japan (SICE)     1168 - 1173  2019年09月

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    With the increasing in the number of elderly people and the deterioration of their leg muscles, wheelchairs have become an important mean of transportation. In the market, most wheelchairs that can climb stairs use a crawler-type or double planetary gears' wheel. But the crawler has the disadvantages of being bulky and has big friction on the ground and double planetary gears' wheel will cause big shake while climbing stairs. Rocker-bogie is also a mechanism can step over high obstacles but cannot climb stairs. To climb stairs smoothly and safely, we designed a wheelchair that based on the three mechanisms with advantages of all of them. With linkage mechanisms, the wheelchair can also adjust the location of the center of gravity (COG) of the user for safer climbing. Additionally, the linkage mechanism can also assist the user to stand up, which is more helpful for the user of the wheelchair. It is composed of four-linkage and parallelogram mechanisms. To assist the user to stand up with the normal posture of a healthy elderly, three parameters were taken into account in the design of chair part: trajectory of COG, the change of the upper body angle and the trajectory of the hip joint of the user while standing up. From the simulation results, the torque of the knee and ankle joint of the user being assisted to stand up decreased much. From theoretical calculations and experiments of the scaled models, different new mechanisms were compared and the one that was able to climb stairs most smoothly and stably was chosen. The effectiveness of the new mechanism was confirmed.

    DOI

  • An Automatic Transformation Method for the Walking Assistive Device to Walk Between Flat Ground and Stairs Safely

    Bo-Rong Yang, Yu-Cheng Zhang, Hee-Hyol Lee, Eiichiro Tanaka

    Volume 5A: 43rd Mechanisms and Robotics Conference    2019年08月

     概要を見る

    <jats:title>Abstract</jats:title>
    <jats:p>The main target of this research is to assist the elderly people to walk on different road conditions independently. A method that can transform the walking motion of a walking assistive device between level walking and stair climbing automatically was proposed. To teach the target user how to walk correctly, we defined a trajectory that belongs to healthy people to help the user exercise. Stairs are common in various indoor situations and become a huge challenge for people with gait disorders. To extend the range of physical activity, walking trajectories in different surroundings were imported on the assistive device. Ultrasonic sensors were utilized to detect the distance between stairs and the swing foot. Based on the measured distance, the gait was modified according to a predefined safety distance that was determined experimentally. We also designed trajectory combination methods for changing the device motion patterns between ascending and descending stairs as the walking conditions change. The effectiveness of the system was tested through simulation. The results showed that the device smoothly shifted gait with the proposed methods in this paper. This method has the potential to solve the adaptability of various walking devices to different surroundings.</jats:p>

    DOI DOI2

  • Evaluation of the Walking-Emotion Relationship for Applying to an Assistive Walking Device

    Jyun Rong Zhuang, Guan Yu Wu, Hee Hyol Lee, Eiichiro Tanaka

    2019 41st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC)     3147 - 3150  2019年07月

     概要を見る

    In this paper, we aimed to evaluate the relationship between walking and emotion. We utilized the two-dimension (2D) walking condition map and the 2D emotion map to confirm the tendency and correlation. From the results, we defined each walking gait corresponding to each emotional state. To valid use walking-emotion relationship, we proposed to use it as a new evaluation method combined with the assistive walking device. Thus, the patient can acquire an improved rehabilitation effect while using the assistive walking device. To significantly use this method, we suggested that the patient walks by following the personal walking limitation region. Therefore, they can control the emotion via the proposed evaluation method. By connecting two maps, the interaction maps were proposed. Finally, the proposed evaluation results can provide a valuable application for various assistive devices to maintain the motivation of the user while performing the rehabilitation. Two-way control (emotion controls walking and walking controls emotion) would be applied to the assistive walking device in future works.

    DOI DOI2 PubMed

  • 患者まで届いている再生医療 再生医療とロボットリハビリテーション—Regenerative Medicine and Robotic Rehabilitation

    中川 慧, 猪村 剛史, 籬 拓郎, 田中 英一郎, 栗栖 薫, 弓削 類

    再生医療 = Regenerative medicine : 日本再生医療学会雑誌   18 ( 2 ) 140 - 145  2019年05月

    CiNii

  • 医工・産学連携による片麻痺患者向け装着型歩行補助機RE-Gaitの実用化

    田中英一郎, 弓削類, 池原忠明, 河原裕美, 山崎文敬

    日本ロボット学会誌   37 ( 1 ) 61 - 62  2019年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 患者まで届いている再生医療 再生医療とロボットリハビリテーション

    中川慧, 猪村剛史, 籬拓郎, 田中英一郎, 田中英一郎, 栗栖薫, 弓削類

    再生医療   18 ( 2 )  2019年

    J-GLOBAL

  • 重度の感覚障害を呈する脳出血後片麻痺患者への2ヶ月間集中RE-Gait(R)歩行リハビリテーションの効果

    東啓太, 中川慧, 荒牧恭平, 友井雅浩, 田中英一郎, 田中英一郎, 弓削類

    Japanese Journal of Rehabilitation Medicine   56 ( Autumn )  2019年

    J-GLOBAL

  • 歩行補助装置「RE-Gait®」が片麻痺患者の歩行改善に及ぼす影響

    中川 慧, 東 啓太, 友井 雅浩, 諏訪 翔真, 柚木 啓輔, 猪村 剛史, 黒瀬 智之, 荒牧 恭平, 村上 光裕, 河原 裕美, 田中 英一郎, 弓削 類

    理学療法学Supplement   46S1   E-60_1 - E-60_1  2019年

     概要を見る

    【はじめに・目的】

    歩行障害へのリハビリテーションとして,ロボット使用での歩行練習が注目されている.歩行補助装置RE-Gait®(株式会社 スペース・バイオ・ラボラトリーズ社製)は,足関節補助に特化した短下肢装具型の装置であり,感圧センサによって歩行位相を把握することで,各々の歩行動作に合わせて足関節の底背屈角度やタイミングを調整する機構を有している.本研究では,慢性期片麻痺患者に対し,本装置を1か月間使用した前後での歩容改善効果を検討すること,そしてその改善メカニズム検討することを目的とした.

    【方法】

    監視レベルで歩行可能であるが,異常歩行を呈する慢性期片麻痺患者14名(罹患期間:1-22年)を対象とした.対象者を無作為にRE-Gaitを使用した歩行練習を1日20分,週2回程度1か月間実施する群(以下,介入群),RE-Gaitは使用せず,20分間平地歩行トレーニングを行うコントロール群の2群に分類した.評価指標は,10m歩行による歩行速度ならびに歩幅,足圧の経時的変化,足関節背屈角度の経時的変化とした.さらに,改善のみられた対象者数名に対し,歩行改善のメカニズムを検討するために,RE-Gait使用前後での脊髄相反性Ia抑制ならびに体性感覚誘発電位を評価した.相反抑制評価は,脛骨神経刺激の直前(1-4ms前)に腓骨神経を刺激することで,ヒラメ筋から記録されるH反射の抑制の割合を評価した.体性感覚誘発電位は,脛骨神経へ2連発電気刺激を与え,頭皮上脳波電極から連発刺激による皮質応答の抑制の程度を評価した.本研究におけるRE-Gaitパラメータの設定では,前遊脚期での足関節背屈ならびに遊脚中期での足関節背屈を促すプログラムに設定した.

    【結果】

    介入群では,1か月の歩行練習により,歩行速度が増加し,顕著な外転歩行が軽減する等,歩容が大きく改善する対象者が多くみられた.神経生理学的検査の結果では,介入前は相反抑制が認められなかったが,介入直後には,1-2msの先行刺激の付加で顕著な抑制が認められた.また,体性感覚誘発電位は,介入直後に連発刺激による抑制が減少する結果となった.

    【考察】

    本研究では,慢性期片麻痺患者にRE-Gaitを1か月間継続使用することで多くの対象者で歩行速度の増加,歩容の改善が観察された.すなわち異常歩行が残存している場合でも,RE-Gaitを使用して歩行練習を反復することで,歩行動作の再学習につながり,歩容が改善する可能性が示された.また神経生理学的評価により,RE-Gait使用直後には,ヒラメ筋への抑制が脊髄および大脳皮質レベルで改善が認められた.この結果は,RE-Gaitで足関節の底背屈を適切に補助することにより,下肢筋緊張をコントロールできる可能性を示しており,今後はさらなるメカニズムの解明ならびにRE-Gaitの適応に関しての検討が望まれる.

    【倫理的配慮,説明と同意】

    本研究は,広島大学病院総合医療研究推進センター倫理委員会の承認を得て行った.計測に先立ち,被験者に課題内容を十分に説明し,書面にて同意を得て実施した.演者の河原,弓削はRE-Gaitの販売元である(株)スペース・バイオ・ラボラトリーズの取締役を兼務しているが,本研究の実施,データ入力,データ処理,解析などには直接関与していない,

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 歩行補助装置「RE-Gait」が痙性片麻痺患者の脊髄相反性Ia抑制に及ぼす影響:クロスオーバー試験による検討

    内海翔, 中川慧, 東啓太, 諏訪翔真, 柚木啓輔, 友井雅浩, 荒牧恭平, 田中英一郎, 田中英一郎, 弓削類

    臨床神経生理学(Web)   47 ( 5 )  2019年

    J-GLOBAL

  • 産学連携による持ち上げ動作補助スーツe.z.UP®の開発

    田中 英一郎, 廖 允廷, 石岡 利文, 三島 和子, 神田 千秋, 児玉 賢士

    年次大会   2019   S11503  2019年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • Human Assistance Method by Connecting Two-Dimensionally Walking Condition Map to Emotion Map

    WU Guan-Yu, ZHUANG Jyun-Rong, LEE Hee-Hyol, TANAKA Eiichiro

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2019   2P2-M04  2019年

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    This paper aims to explore the relationship between walking and emotion. We employed the two-dimension walking condition map and two-dimension emotion map to confirm their tendency and relation. According to the individual differences, we propose the personal walking ideal-line on the walking condition map. Then, we conduct the experiment by shifting the position on the personal walking ideal-line on walking condition map to stimulate the subject’s emotion. We thus can confirm the tendency and relation for connecting the walking and emotion. To valid use this tendency, we proposed to use it in the assistive engineering. As the results, we recommend patient should walk on their own personal walking-ideal-line, they can freely control the emotion by changing walking pattern. In conclusion, this method can be applied for various assistance devices to keep the motivation until they recover.

    DOI CiNii

  • Development of a Wheelchair-Based Upper-Limb Assistance Device Controlled by a Predictive Motion Recognition System

    YANG Hao, LIAO Yun-Ting, LEE Hee-Hyol, TANAKA Eiichiro

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2019   2P2-L06  2019年

     概要を見る

    Many people lose the ability of upper limb due to accident or disease, which greatly influences their activities of daily living (ADL). In order to improve their quality of life (QoL), we developed a wheelchair-based upper-limb exoskeleton controlled by Kinect-based motion recognition system with predictive algorithm based on Kalman filter to assist upper-limb function in ADL. The Kinect was employed to design a human motion recognition system as the control input of the device. According to the angles data of user’s upper limb detected by Kinect, we established a 3-dimension dynamic model to calculate the necessary torques of each joint, in which we considered about inertia of human. We were able to control the assistance device by a real-time track. In addition, the Kalman filter was considered to overcome the time delay issue in this study. By using the established mathematical model in the prediction model and the updated model, we can predictively supply the assistance for upper-limb based on Kinect sensor.

    DOI DOI2 CiNii

  • An Assistive Device that Converses the Walking Patterns between Stairs and Flat Roads

    YANG Bo-Rong, LEE Hee-Hyol, TANAKA Eiichiro

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2019   2A2-T08  2019年

     概要を見る

    The purpose of this study is to automatically convert the movement patterns of the walking assistive device in different surroundings. We proposed a system that can detect the change of the surroundings and assist the elderly and mild patients to adjust the gait. The impedance control method was utilized to make the user trace the predefined gait that belongs to healthy people. Thus, the user was taught to walk effectively. Ultrasonic sensors were used measured the distance between the foot and staircase. Based on the measured distance, the stride length was adjusted to prevent the collision to the stairs. In the transition phase of the stair climbing and the level walking, the walking trajectories of different patterns were combined. From simulation results, the device climbed on the stairs at the distinct distance from the user. This method has the potential to adapt various walking assistive devices to different surroundings.

    DOI CiNii

  • 歩行補助装置RE-Gaitが慢性期脳血管障害患者の歩容改善に及ぼす影響

    籬拓郎, 中川慧, 東啓太, 荒牧恭平, 中西徹, 井上博幸, 富永篤, 田中英一郎, 田中英一郎, 栗栖薫, 弓削類

    Journal of Clinical Rehabilitation   28 ( 8 )  2019年

    J-GLOBAL

  • 複数の生理信号を用いたリアルタイム感情認識システム

    ZHUANG Jyun-Rong, GUAN Ya-Jing, NAGAYOSHI Hayato, MURAMATSU Keiichi, WATANUKI Keiichi, TANAKA Eiichiro

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)   13 ( 4 ) JAMDSM0075 - JAMDSM0075  2019年

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

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    24
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    (Scopus)
  • Development of Kinect-based Upper-Limb Assistance Device for the Motions of Activities of Daily Living

    Yun-Ting Liao, Chi-Hang Zong, Hee-Hyol Lee, Eiichiro Tanaka

    2018 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems (CBS)     222 - 227  2018年10月

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    There are many people around the world who cannot raise their arms by themselves due to the diseases or accidents, even though they can control their fingers. It will make the patients lose the function of activities of daily living (ADL) of upper-limb. In our previous research, an upper-limb assistance device had been proposed, which can be controlled by several control interfaces. However, those control interfaces require the users to operate by the other hand. According to the object position, the upper-limb motions do not have a certain trajectory. In this article, we focused on developing a Kinect-based upper-limb assistance device. We proposed the motion detection system based on Microsoft Kinect 2 to detect the human motion, and further control the device and assist the user’s upper limb. Based on the human intention, the assistive motions can be realized without preprogrammed trajectories. The motions of the device and user were confirmed by the simulation and experiment. By using the system, the users may overcome several motions in ADL without the preprogrammed trajectories.

    DOI DOI2

  • Stable Posture Compensation Based on Zero-Moment Point Control Method for a Walking Assistance Apparatus

    Bo-Rong Yang, Hee-Hyol Lee, Eiichiro Tanaka

    2018 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems (CBS)     286 - 291  2018年10月

     概要を見る

    We proposed a walking assistance apparatus for the disabled and elderly people, which is used for gait training and rehabilitation. We used the zero-moment point (ZMP) control method to ensure the stability of the walking assistance apparatus. Since users need to walk on stairs and the distance of every two staircases is invariable, the stride length of the apparatus is supposed to be constant. We compensated ZMP of the apparatus by adjusting the posture and the position of the center of gravity (COG). Thereby, the projection of gravity and inertia force maintain in the support polygon. From simulations, we can adjust the posture of the apparatus and user when instability occurs to prevent the user from stumbling. This method is suitable for walking on flat ground and stairs.

    DOI DOI2

  • Development and Evaluation of a Worker-Wear Assistance Suit with the Adjustable and Concealable Elastic Structure for the Manual Handling Workers

    Toshifumi Ishioka, Kenji Kodama, Yun-Ting Liao, Hee-Hyol Lee, Eiichiro Tanaka

    2018 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)     1252 - 1256  2018年07月

     概要を見る

    Due to worker injuries in industries such as nursing and construction, we have developed a tunable and concealable worker-wear assistance suit that consists of elastic belts to prevent arm muscle fatigue and injury in workers whose arms repeatedly perform motions upon their shoulders. According to the layout and the material of the belts, the suits may assist the user's arm without any electrical resources. To verify the feasibility and functionality of the layout and the structure of our proposed suits, simulations and experiments were employed. The simulation was conducted based on the average body dimensions of young Japanese people, and its results showed that the proposed suits may effectively assist the user's arm muscles. By measuring the muscles activities of six subjects wearing these suits and lifting a load of 10 kg, practically and concretely verifying the functionality of the suits, the results showed a 45% improvement ratio for their arm muscles. The proposed assistance suit can not only directly support and assist the elbow and shoulder j oint but also indirectly prevent lower back injury.

    DOI

  • The Applicability of an Assistive Walking Device Integrating Overload Protection Mechanism Using a Torque Limiter

    Eiichiro Tanaka, Hayato Nagayoshi, Hee-Hyol Lee, Hirotoshi Kondo, Jyun Rong Zhuang

    2018 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)     851 - 856  2018年07月

     概要を見る

    Considering the practical usage of the assistive walking device, the user usually encounters unexpected walking motion which induces equipped motor easily breakage. In this study, we designed a torque limiter as overload protection mechanism for an assistive walking device. The material sheet plays a key role in this torque limiter. This work used the NBR (nitril-butadiene rubber) as an ideal material since the material assessment results reveal it possesses the great transmitted torque and durability. To assess the practical applicability, this work integrates this torque limiter into our developed assistive walking device to conduct the walking trials. We observe that this torque limiter can continually sustain overload torque for over five minutes and does not break the gear. To conclude, a novel torque limiter design can achieve the same assisting motions as the original gear, and it can protect the servo motor against unexpected overload torque. Finally, by integrating a torque limiter, our assistive walking device can maintain long-term service lives; further, the users can freely utilize it to prompt exercise and conduct rehabilitation.

    DOI

  • Two-Dimensional Emotion Evaluation with Multiple Physiological Signals

    Jyun-Rong Zhuang, Ya-Jing Guan, Hayato Nagayoshi, Louis Yuge, Hee-Hyol Lee, Eiichiro Tanaka

    Advances in Intelligent Systems and Computing   774   158 - 168  2018年06月

    DOI DOI2

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    17
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    (Scopus)
  • 片麻痺患者向け歩行補助機RE-Gait

    田中英一郎, 弓削類, 池原忠明, 河原裕美, 山崎文敬

    日本福祉工学会誌   20 ( 1 )  2018年

    J-GLOBAL

  • 多条ウォーム+ヘリカルギヤの歩行補助機への適用検討と性能評価

    山本祥貴, 大澤一貴, 田中英一郎

    日本設計工学会研究発表講演会講演論文集   2018  2018年

    J-GLOBAL

  • 片麻痺患者向け歩行補助機RE-Gaitの開発とリハビリテーション

    田中英一郎, 田中英一郎, 田中英一郎

    JOSKAS   43 ( 4 )  2018年

    J-GLOBAL

  • 脳梗塞再生医療での利用を目指した歩行補助装置RE-Gaitの開発とリハビリテーション

    田中英一郎, 弓削類

    日本再生医療学会総会(Web)   17th  2018年

    J-GLOBAL

  • 歩行補助装置「RE-Gait」が片麻痺患者の歩行改善に及ぼす影響:神経生理学的観点からの検討

    中川慧, 友井雅浩, 諏訪翔真, 柚木啓輔, 猪村剛史, 黒瀬智之, 東啓太, 荒牧恭平, 村上光裕, 河原裕美, 田中英一郎, 田中英一郎, 弓削類, 弓削類

    臨床神経生理学(Web)   46 ( 5 )  2018年

    J-GLOBAL

  • 任意の動作を補助可能な上肢作業補助機の開発

    宗 馳航, 李 羲頡, 田中 英一郎

    機素潤滑設計部門講演会講演論文集   2018.18   1A1-6  2018年

    DOI J-GLOBAL

  • Human Emotion Recognition with multiple physiological signals by Deep Neural Networks

    GUAN Ya-Jing, ZHUANG Jyun-Rong, NAGAYOSHI Hayato, LEE Hee-Hyol, TANAKA Eiichiro

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2018   1P2-G09  2018年

     概要を見る

    The aim of this study is to recognize human emotional state by multiple physiological signals. Our final target is to develop a real-time emotion recognition system, it has multiple uses in our daily life. With accurate and objective emotion analysis results, our method can provide useful treatment effect information to use robots or some assistant apparatus which service activities of daily living (ADL). In this research, we used normative affective stimuluses to elicit subjects’ emotional change and collected multiple physiological data, then analyze data use the method we proposed to grade the emotional state. The innovation of our research methods: we construct a deep neural network to deal with the physiological signal to recognize human emotional states. The experimental results show that the proposed methodology provides a recognition rate of 80% for different emotional states. The calculated results reveal that significant improvements with other traditional methods, e.g. SVM, K-Means, and Naive Bayes.

    DOI CiNii

  • A Safe Torque Limiter Design Applied to An Assistive Walking Device against Unexpected Load

    ZHUANG Jyun-Rong, NAGAYOSHI Hayato, KONDO Hirotoshi, LEE Hee-Hyol, TANAKA Eiichiro

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2018   2P2-F03  2018年

     概要を見る

    Considering the practical situations of the assistive device, user regularly encounters unbalance postures which induce unexpected load to break the elements of the servo motor. This study aims to design a torque limiter for protecting the assistive walking device against the unexpected load and extending the service lives. We applied sandwich structure design which arranged the material sheet between the output shaft and final gear. When the surface forces of the material sheet over the limit friction load, the output shaft slipped and protected the device simultaneously. Hence, the properties of material sheet play a key role in this torque limiter. We have developed two types (with/ without groove), and experimentally validate the friction torque performance of NBR and PVC materials by using these torque limiters. Finally, by assembling this torque limiter into our developed assistive walking device that can conduct the same actuating motions as the unmodified motor, and prevent the equipped motor broken from the unexpected load.

    DOI CiNii

  • Development of a Worker-Wear Assistance Suit with Tunable and Concealable Elastic Structure

    LIAO Yun-Ting, KODAMA Kenji, ISHIOKA Toshifumi, LEE Hee-Hyol, TANAKA Eiichiro

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2018   2P2-F01  2018年

     概要を見る

    Due to the injuries of workers in several industries, such as nursing and construction, we developed a tunable and concealable worker-wear assistance suit consisting of elastic components to prevent the fatigue and injuries of the arm muscle for the workers whose arm repeatedly perform a motion upon their shoulder. By measuring the muscles activities of three subjects wearing this suit and lifting a load of 10 kg to practically verify the functionality of the suits, the results showed 43% improvement ratio at most on their arm muscles. The proposed assistance suit can not only directly support and assist the elbow and shoulder joint but also indirectly prevent the lower back injury.

    DOI CiNii

  • Speed Optimization of a standing-up assistance device based on elderly motions

    YE Yu, LIAO Yun-Ting, LEE Hee-Hyol, TANAKA Eiichiro

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2018   2P2-F04  2018年

     概要を見る

    The optimal control of standing up assistance device was discussed using musculoskeletal model with the elderly physical dimensions in average. The continuous process of human sit to stand movement was analyzed using a slicing method to simplify the process. Based on the discrete time series, the speed arrangement of a specified sit-to-stand movement was optimized with sequential quadratic programming. Based on the optimization results, output force or speed of the device can be scheduled, and assistance efficiency may be enhanced. In this paper, the torque of knee was emphasized in optimization. In future different criteria will be considered and an appropriate criterion for the optimization will be utilized to specialize for elders.

    DOI CiNii

  • Posture Compensated Zero-Moment Point Control Method of the Walking Assistance Apparatus

    YANG Bo-Rong, LEE Hee-Hyol, TANAKA Eiichiro

    The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)   2018   2A2-D06  2018年

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    With the percentage of elderly people increasing every year, we proposed a walking assistance apparatus for disabled and elderly person, which is used for gait training and rehabilitation. We used zero-moment point (ZMP) control method to ensure stability of the walking assistance apparatus. Since users need to walk on stairs and the distance of every two stairs is invariable, the stride length of the apparatus is supposed to be constant. We compensated ZMP of the apparatus by adjusting the posture and the position of center of gravity (CoG). Thereby, the projection of gravity and inertia force can be maintained in the support polygon. From simulations and experiments, we can adjust the posture of the apparatus and user when instability occurs to prevent the user from stumbling. This method is suitable for walking on flat ground and stairs.

    DOI DOI2 CiNii

  • Walking assistive apparatus for gait training patients and promotion exercise of the elderly

    Eiichiro Tanaka, Keiichi Muramatsu, Keiichi Watanuki, Shozo Saegusa, Louis Yuge

    Wearable Exoskeleton Systems: Design, control and applications     255 - 290  2018年01月

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    This chapter presents authors development work on walking assistant exoskeletons for gait training of patients and promotion exercise of the elderly. The first exoskeleton is a whole leg assisting device using a special parallel link mechanism. For gait training of motor palsy patients, a weight bearing lifter was attached, and an impedance control was tuned by using frequency entertainment. For the elderly, a torque controller taken into account the dynamics of both a user and the apparatus with real time acceleration data is developed. The second exoskeleton is a whole body assisting suit was developed by adding arm assistance to the whole leg apparatus. By assisting not only legs but also swinging arms, an increased cerebral activity of all areas can be expected via rehabilitation with the whole body exoskeleton. Finally, we developed a close-fitting type exoskeleton assisting only ankle joint, which leads to a product RE-Gait® in 2016. By utilizing the structure of bi-articular muscle and physiological phenomenon of stretch reflex, the user’s leg can be raised assisting only ankle joint. Experiments with by hemiplegic patients are enclosed, which show that abduct variation of the hip joint is decreased while the stride length is increased by using the device.

    DOI

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  • Comparison of Implicit and Explicit Preference toward Multiple Colour Combinations

    Siyuan Fang, Kazunori Kaede, Keiichi Muramatsu, Keiichi Watanuki, Tatsunori Matsui, Eiichiro Tanaka

    International Journal of the Digital Human   2 ( 1-2 ) 1 - 56  2018年01月  [査読有り]

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    Emotional responses to colour stimuli are referred to as colour emotions, and their psychological constructs relating to colour attributes have been discussed in past studies. However, colour preference, one type of colour emotions, has yet to be explained due to cultural and sex differences. In the current study, we investigated an implicit attitude towards multi-colour stimuli, which was regarded as a colour emotion judged by unconscious mental processes. To extract the implicit attitude and compare it with the explicit one, we conducted affect misattribution procedure, a method of measuring attitudes in social psychology. We obtained emotional responses different from ones measured using semantic differential method in a previous study. We analysed the characteristics of the multi-colour stimuli using scores in computed by the affect misattribution procedure. Results revealed that the explicit attitude towards multi-colour stimuli was affected by their chroma and hue values. The current study provided fundamental knowledge to clarify the psychological construct of colour preference.

    DOI DOI2

  • 脳梗塞細胞治療後のリハビリテーション治療の応用を目指した歩行補助装置RE-Gait(R)の開発

    田中英一郎, 田中英一郎, 弓削類

    Japanese Journal of Rehabilitation Medicine   55 ( Supplement )  2018年

    J-GLOBAL

  • Walking assistance according to the emotion

    Eiichiro Tanaka, Louis Yuge

    Emotional Engineering: Understanding Motivation   6   141 - 152  2017年11月

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    A walking assistance device for apoplexy patients has been developed. We developed a walking assistance device RE-Gait®, which assists the motion of the ankle joint while walking. The motor is controlled according to the walking phase grasped with the pressure sensors under the sole. It is already utilized as a product, for the gait training by so many hemiplegic patients. By using the technology of RE-Gait®, a new device for the able-bodied elderly to promote exercise was also developed. This is RE-Gait®Light, which is lower cost, very light, and easy to move. We proposed a new control method for this device, which is automatically tuned according to the condition of the emotion of the user. In this chapter, the evaluation results using this method are introduced.

    DOI

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  • 補助歩行装置の歯車用トルクリミッタの開発

    ZHUANG Jyun-Rong, NAGAYOSHI Hayato, KONDO Hirotoshi, MURAMATSU Keiichi, WATANUKI Keiichi, TANAKA Eiichiro

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)   11 ( 6 ) JAMDSM0089 - JAMDSM0089  2017年11月

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

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    8
    被引用数
    (Scopus)
  • 高齢者の起立動作用パンタグラフ機構付き補助装置の開発と評価

    LIAO Yun-Ting, MURAMATSU Keiichi, WATANUKI Keiichi, TANAKA Eiichiro

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)   11 ( 6 ) JAMDSM0088 - JAMDSM0088  2017年11月

    DOI CiNii J-GLOBAL

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    3
    被引用数
    (Scopus)
  • リアルタイム二次元感情評価を用いた歩行補助機の開発

    田中 英一郎, 張 湛秋, 永吉 駿人

    年次大会   2017   S1150103  2017年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • Preface

    MORIWAKI Ichiro, FUJII Masahiro, HIROGAKI Toshiki, IWATSUKI Nobuyuki, KOIDE Takao, KUROKAWA Syuhei, TANAKA Eiichiro, TOZAKI Yasuyoshi

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing   11 ( 6 ) JAMDSM0067 - JAMDSM0067  2017年

    DOI CiNii

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  • リアルタイム2次元感情評価に基づく歩行補助手法の提案

    田中 英一郎

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2017   1P2-M02  2017年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • A walking promotion method using the tuning of a beat sound based on a two-dimensional emotion map

    Eiichirou Tanaka, Keiichi Muramatsu, Yusuke Osawa, Shozo Saegusa, Louis Yuge, Keiichi Watanuki

    Advances in Intelligent Systems and Computing   483   519 - 525  2017年

     概要を見る

    We proposed a method that promotes walking which uses a two-dimensional emotion map. In this method, a subject listened to a beat sound while walking. The beat was adjusted according to the condition of the subject, based on his/her comfortable walking frequency. Simultaneously, the walking velocity, the stride length, and the heart beat of the subject while walking was measured, and LF/HF was calculated from the result of measured heart beat. Furthermore, we asked them to give information on the condition of their feelings, from pleasant or not by 5 levels in each case of the beat sound. By using these data, a two-dimensional walking condition map and two-dimensional emotion map were made and we found the relation between these two maps. Therefore, according to the emotional condition of the targeted person while walking, this method can promote or restrain walking adequately, only adjusting the beat sound.

    DOI

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    17
    被引用数
    (Scopus)
  • Preliminary study of ontological descriptions of emotions using motion assistance apparatus

    Keiichi Muramatsu, Eiichirou Tanaka, Keiichi Watanuki

    Advances in Intelligent Systems and Computing   483   535 - 542  2017年

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    In the current study, we formulated ontological descriptions for emotional states of users using motion assistance apparatus. In our previous studies, we developed apparatus that assists the ankle joints of patients in neuro-rehabilitation. Although we have confirmed the apparatus can improve the gait of the patient while walking, we have to capture and manage patients’ emotions as feedback of the usage. The ontological descriptions provide a feasible framework for common understanding while sharing and using this knowledge. In future work, we will develop a subset of this framework for more practical usage, in addition to expanding the descriptions of emotional states. After that, we will assess the validity and utility for design and implementation of software and hardware applications using this subset.

    DOI

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  • 学習サービス設計における知識共有のための受ける人の状態の記述

    MURAMATSU Keiichi, KIMITA Koji, ISHII Takatoshi, NEMOTO Yutaro, TANAKA Eiichirou, WATANUKI Keiichi, MATSUI Tatsunori, SHIMOMURA Yoshiki

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)   11 ( 1 ) JAMDSM0008 - JAMDSM0008  2017年  [査読有り]

    DOI CiNii J-GLOBAL

    Scopus

  • 上肢と背部を補助する持ち上げ動作用ゴムベルトスーツの開発と筋活動評価

    田中 英一郎, 村松 慶一, 綿貫 啓一, 三枝 省三, 岩崎 泰雄, 弓削 類

    設計工学   52 ( 6 ) 405 - 418  2017年  [査読有り]

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    <p>We developed a new power assistance suit without the need for electricity. This suit is to support care worker's assistance behavior, e.g. lifting-up and holding motion. It is made of only rubber and nylon belts. This suit can assist the equipped person's arms and back with two kinds of equipped belts. One is for the waist, attached from the shoulder to the back of the knee via his/her back. The other is for the arms, attached from equipped person's forearm to the back of the knee via his/her back. To confirm the possibility of this suit, first, we interviewed medical doctors and physical therapists. Their comments were, it is important to adjust the length of each belt for an equipped person adequately, and it is effective for the assistance of motion in a half-sitting posture and in transfer motions between a bed and a wheel chair. Furthermore, we measured the variation of maximum output force and %MVC of the entire body muscles during lifting and holding motions using the suit and not. From the result, by using this suit, the maximum lifting weight of the equipped person was increased by over 8kg, and the arms and back of the equipped person were assisted effectively.</p>

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 歩行補助装置RE-Gaitが片麻痺患者の歩容改善に与える効果-継続的使用により,異常歩行が軽減した一例-

    中川慧, 猪村剛史, 黒瀬智之, 大塚貴志, 河原裕美, 田中英一郎, 弓削類, 弓削類

    Japanese Journal of Rehabilitation Medicine   54  2017年

    J-GLOBAL

  • Framework to describe constructs of academic emotions using ontological descriptions of statistical models

    Keiichi Muramatsu, Eiichirou Tanaka, Keiichi Watanuki, Tatsunori Matsui

    Research and Practice in Technology Enhanced Learning   11 ( 1 )  2016年12月  [査読有り]

    DOI

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    6
    被引用数
    (Scopus)
  • Evaluation of a device that promotes walking using a two-dimensional emotion map

    Eiichirou Tanaka, Keiichi Muramatsu, Shozo Saegusa, Yusuke Osawa, Keiichi Watanuki, Louis Yuge

    World Automation Congress Proceedings   2016-October  2016年10月

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    We developed a device that promotes walking which uses a two-dimensional emotion map for the exercise of the elderly. This map was made with two axes, the horizontal axis was pleasant or unpleasant, with the vertical axis being arousal or not, same as the circumplex model of affect (J. A. Russell (1980)). This device has two means to promote walking. One is an ankle joint assistance system, which consists of a servo motor and a controller which can adjust the targeted walking cycle, the targeted angle of the ankle joint, and the sensitivity of the sensors which was attached under the sole. The other is a beat listening system. The beat listening system makes the beat sound, which is decided for the purpose of the user, and based on the walking cycle. The user listens to the beat sound using head phones. By combining and using these two means simultaneously, users can change their gait and emotion, therefore, they can continue to walk for a long time.

    DOI

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    3
    被引用数
    (Scopus)
  • 設計行為に関する知識共有に向けた設計対象の概念記述

    村松慶一, 田中英一郎, 綿貫啓一

    電気学会次世代産業システム研究会資料   IIS-16 ( 1-4.6-17 )  2016年

    J-GLOBAL

  • 学習感情と生体情報の関係記述に向けた概念基盤構築の試み

    村松慶一, 小島一晃, 田中英一郎, 田中英一郎, 綿貫啓一, 松居辰則

    Designシンポジウム講演論文集   2016  2016年

    J-GLOBAL

  • UI設計のための人と人型エージェントの顔色に対する嗜好の比較

    村松慶一, 田和辻可昌, 田中英一郎, 綿貫啓一, 松居辰則

    日本色彩学会誌   40 ( 3 Supplement (CD-ROM) )  2016年

    J-GLOBAL

  • 必要時のみ発揮可能な挙上動作補助機能を内装した作業服の開発

    田中英一郎, 児玉賢士, 石岡利文, 渡辺延由, 綿貫啓一

    LIFE講演概要集(CD-ROM)   2016  2016年

    J-GLOBAL

  • Development of a walking assistance apparatus for gait training and promotion of exercise.

    Eiichirou Tanaka, Keiichi Muramatsu, Keiichi Watanuki, Shozo Saegusa, Louis Yuge

    2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA)     3711 - 3716  2016年

    DOI

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    17
    被引用数
    (Scopus)
  • Study of RE-Gait® as the Device That Promotes Walking Using a Two-Dimensional Emotion Map

    Eiichirou Tanaka, Yusuke Osawa, Keiichi Muramatsu, Keiichi Watanuki, Shozo Saegusa, Louis Yuge

    CISM International Centre for Mechanical Sciences, Courses and Lectures   569   369 - 376  2016年

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    We developed a walking assistance apparatus RE-Gait® for not only the elderly but also apoplexy patients, which assist the ankle joint of the equipped person. By only assisting the ankle joint, the equipped person’s leg can be raised. To keep up the user’s motivation for exercise using this apparatus, it is necessary to assist not only physically but also mentally. Therefore we suggested the new method of promotion walking, using the walking assistance apparatus while listening to the beat sound, which was adjusted according to a two-dimensional emotion map. In this paper, the relation between emotion map and walking condition map is shown.

    DOI

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    11
    被引用数
    (Scopus)
  • レーザー反射だけを使用する簡単なセットアップとその場での自動歯車診断システム

    TANAKA Eiichirou, NAKAJIMA Keyaki, OKABE Kazunari, TAKEBE Hitoshi, NAGAMURA Kazuteru, IKEJO Kiyotaka, HASHIMURA Shinji, MURAMATSU Keiichi, WATANUKI Keiichi, NEMOTO Ryozo

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)   10 ( 4 ) JAMDSM0059 - JAMDSM0059  2016年  [査読有り]

    DOI CiNii J-GLOBAL

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    1
    被引用数
    (Scopus)
  • Motion assistance apparatus enabled for neuro-rehabilitation of patients and for the promotion of exercise for the elderly

    E. Tanaka, R. Niwa, K. Osawa, K. Nakajima, K. Muramatsu, K. Watanuki, S. Saegusa, L. Yuge

    IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, AIM   2015-August   937 - 942  2015年08月

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    We developed a motion assistance apparatus which can be used for neuro-rehabilitation of patients and for the promotion of exercise for the elderly. This apparatus assists only the ankle joints of the equipped person according to the posture of him/her while walking, getting up, sitting, and standing. By using this apparatus, the dorsiflexion and plantarflexion of the ankle joint of the equipped person can increase while walking. Therefore, this apparatus can prevent stumbling and promote walking and various motions.

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    17
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    (Scopus)
  • レーザ反射光を用いた簡易型歯車歯面自動異常診断—Simple Automatic Diagnosis of the Gear Tooth Surface using Laser Beam Reflection—特集 歯車の設計技術

    田中 英一郎

    設計工学 = Journal of Japan Society for Design Engineering : 日本設計工学会誌   50 ( 6 ) 274 - 279  2015年06月

    CiNii

  • 多色配色に対する潜在的態度と顕在的態度の比較

    村松慶一, FANG Siyuan, 田中英一郎, 綿貫啓一, 松居辰則

    日本感性工学会大会予稿集(CD-ROM)   17th  2015年

    J-GLOBAL

  • インクルーシブデザインを用いた歩行補助機の開発

    田中英一郎, 村松慶一, 綿貫啓一, 三枝省三, 弓削類

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)   33rd  2015年

    J-GLOBAL

  • 歩行補助機の実用化に向けた開発および評価

    田中英一郎, 村松慶一, 綿貫啓一, 三枝省三, 弓削類

    日本機械学会設計工学・システム部門講演会論文集(CD-ROM)   25th  2015年

    J-GLOBAL

  • 学習サービス設計における知識共有に向けた受給者の状態に関する概念記述

    村松慶一, 木見田康治, 石井隆稔, 根本裕太郎, 田中英一郎, 綿貫啓一, 松居辰則, 下村芳樹

    日本機械学会設計工学・システム部門講演会論文集(CD-ROM)   25th  2015年

    J-GLOBAL

  • Development of the easy set-up and in situ automatic gear diagnostic system using a laser beam

    Keyaki Nakajima, Eiichirou Tanaka, Kazunari Okabe, Hitoshi Takebe, Kazuteru Nagamura, Kiyotaka Ikejo, Shinji Hashimura, Keiichi Muramatsu, Keiichi Watanuki, Ryozo Nemoto

    Proceedings of the ASME Design Engineering Technical Conference   10  2015年

     概要を見る

    We developed a method which can diagnose damage on a gear tooth surface by using laser beam without a rotary encoder. This method is as follows: 1) The tooth bottom, the tooth tip and their two medians are detected by the differentials of the laser reflection data. 2) The gear rotation speed is calculated with these four positions, and interpolated according to the rotation fluctuation. 3) By using the calculated gear rotation speed, the measured data can be converted corresponding to the gear rotation angle. Thus we diagnose gear tooth surface damage without being influenced by rotational fluctuation. We did diagnosis experiments and we made contour maps show diagnosis accuracy. From these maps, we got the following conclusions: 1) The accuracy of damage diagnosis is the same level regardless of the presence or absence of a rotary encoder. 2) The cycle of rotational fluctuation hardly affects the accuracy. 3) Bigger fluctuation amplitude makes the range accuracy worse, however the position accuracy improves.

    DOI

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    1
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    (Scopus)
  • 上肢動作補助機の筋活動および脳活動評価—筋疾患患者向けADL補助と片麻痺患者向け訓練補助への適用検討—

    田中 英一郎, 三枝 省三, 弓削 類

    計測自動制御学会論文集   51 ( 5 ) 336 - 343  2015年

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

  • 神経リハビリテーションに使用される歩行補助機及びその効果

    TANAKA Eiichirou, MURAMATSU Keiichi, WATANUKI Keiichi, SAEGUSA Shozo, YUGE Louis

    Mechanical Engineering Letters (Web)   1   15-00530 - 15-00530  2015年  [査読有り]

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

  • S1110202 現場で容易に構築可能なレーザ反射光計測式歯車損傷自動診断システム([S111-02]第20回卒業研究コンテスト(2),機素潤滑設計部門)

    中島 けやき, 小島 佑太, 渡邉 俊樹, 田中 英一郎

    年次大会   2014   _S1110202- - _S1110202-  2014年

    DOI CiNii

  • 筋原性疾患愚者のADL補助用および片麻痺患者のニューロリハ用上肢補助機の設計製作と筋活動および脳活動評価

    田中英一郎, 池原忠明, 三枝省三, 岩崎泰雄, 弓削類

    ロボティクスシンポジア予稿集   19th  2014年

    J-GLOBAL

  • QOL向上のためのライフサポートテクノロジーの研究

    米田隆志, 川上幸男, 田中英一郎, 新海正, 壁井信之, 柴田政廣, 山本紳一郎, 福井浩二, 吉見靖男

    芝浦工業大学特別教育・研究報告集(CD-ROM)   2013  2014年

    J-GLOBAL

  • 3P2-D02 腕を載せて使用する作業補助機の開発と筋活動および脳活動評価(リハビリテーションロボティクス・メカトロニクス)

    田中 英一郎, 三枝 省三, 岩崎 泰雄, 弓削 類

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2014   _3P2-D02_1 - _3P2-D02_4  2014年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 1P1-A01 段差・斜面に対応可能な脚部非拘束式歩行補助機の開発と筋活動評価(福祉ロボティクス・メカトロニクス(2))

    田中 英一郎, 鈴木 雄大, 三枝 省三, 弓削 類

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2014   _1P1-A01_1 - _1P1-A01_4  2014年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 1P2-A01 仰臥位に変形可能な体幹前傾式起立補助機の開発(福祉ロボティクス・メカトロニクス(3))

    田中 英一郎, 初雁 卓郎, 三宅 徳久

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2014   _1P2-A01_1 - _1P2-A01_3  2014年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 2102 使用者の目的に応じて制御手法を選択可能な歩行補助機の開発(福祉機械・ヒューマンインターフェース(1))

    田中 英一郎, 鈴木 雄大, 三枝 省三, 弓削 類

    機素潤滑設計部門講演会講演論文集   2014.14   99 - 102  2014年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 脳卒中後歩行障害に対する歩行支援ロボットによる機能訓練

    籬拓郎, 木矢克造, 溝上達也, 迫口哲彦, 近藤浩, 宮村冴, 井上博幸, 中西徹, 堀田真一, 竹岡亮太, 西谷直樹, 弓削類, 大鶴直史, 栗栖薫, 田中英一郎, 河原裕美

    広島医学会総会プログラム・抄録集   67th  2014年

    J-GLOBAL

  • Development of an ADL assistance apparatus for upper limbs and evaluation of muscle and cerebral activity of the user

    TANAKA Eiichirou, SAEGUSA Shozo, IWASAKI Yasuo, YUGE Louis

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)   8 ( 2 ) JAMDSM0010 - JAMDSM0010  2014年  [査読有り]

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

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    10
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    (Scopus)
  • フレキシブルシャフトの静的非線形ねじり特性に関する研究—Study on Static Non-Linear Torsional Properties of Flexible Shaft

    田宮 高信, 浅野 瑞, 田中 英一郎

    数理科学会論文集 = Transactions of the Society for Mathematical Sciences / 数理科学会 編   14 ( 1 ) 17 - 22  2013年08月  [査読有り]

    CiNii

  • 密着型歩行補助機の小形・軽量化と支援効果の検証

    池原忠明, 田中英一郎, 永村和照, 池条清隆, 小島翔, 梶原陽介, 今出亘彦, 弓削類

    設計工学   48 ( 3 ) 144 - 150  2013年03月  [査読有り]

    CiNii J-GLOBAL

  • 自走式歩行支援ロボット使用時の歩行活動の変化

    西谷 直樹, 大倉 優之介, 竹森 千紘, 福田 翔馬, 古川 拓馬, 吉田 和未, 中田 恭輔, 上床 裕之, 渋谷 佳樹, 青景 遵之, 中川 慧, 田中 英一郎, 大鶴 直史, 弓削 類

    理学療法学Supplement   2012   48101407 - 48101407  2013年

     概要を見る

    【はじめに、目的】 近年,ニューロリハビリテーションの普及や,早期リハビリテーションを行う事を目的とし,臨床現場における歩行支援ロボットの必要性が高まっている.しかし,現在開発されている歩行支援ロボットは,トレッドミル上でのロボットが多く,トレッドミルの外に出る,自走式歩行支援ロボットとしての研究は少ない.また,自走式であっても,麻痺患者に必要な足関節の補助が無いとの難点がある.自走式歩行支援ロボットは,様々な環境での歩行練習が行えることから歩行困難者のADLや活動範囲の向上が期待できる.本研究では,自走式歩行支援ロボットが,歩行時の筋活動動態に与える影響について検討することを目的とする.【方法】 対象は,筋骨格系・神経系に障害のない健常学生男女8名とした.芝浦工業大学システム工学部機構学・ロボティクス研究室作製の自走式歩行支援ロボット(以下:本ロボット)を使用した.本ロボットは右下肢に装着し,筋電図は,TeleMyo2400(Noraxon社製,米国)を使用し,双極誘導にて測定した.動作の記録には,MyoVideo1.5.07(Noraxon社製,米国)を使用した.測定筋は,右前脛骨筋(M. Tibialis Anterior: 以下TA),右腓腹筋内側頭(M. Gastorocunemius Medial Head: 以下GC)とした.課題は,ロボット装着歩行と通常歩行(normal:以下N)とした.ロボット装着歩行は,補助の有無による影響を比較するため,電源を入れた状態(Robot on gait:以下R-off)と切った状態(Robot off gait:以下R-on)で行った.歩行は,10m歩行を各条件3往復行った.歩行速度は,任意の速度とするが,転倒防止やそれぞれの条件で歩行速度を一定にできるよう,十分練習を行って測定した.また,課題前に,各筋群の等尺性収縮の表面筋電図(maximum voluntary contraction: 以下MVC)を5秒間測定した. 表面筋電図の解析には,MyoResearch2.11.15(Noraxon社製,米国)を用いた.得られた波形を全波整流化し,100msec毎の二乗平均平方根(Root Mean Square:以下RMS)により平滑化した.また,波形の振幅はMVCを基に正規化し,N・R-off・R-onの条件間での変化を歩行周期ごとに%MVCの最大値を用いて対応のあるt検定を用いて比較した.有意水準は5%以下とした.歩行周期は,Loading Response(以下LR),Mid Stance(以下MSt),Terminal Stance(以下TSt),Pre Swing(以下PSw),Initial Swing(以下ISw),Mid Swing(以下MSw),Terminal Swing(以下TSw)に分割した.【倫理的配慮、説明と同意】 本研究は,広島大学大学院医歯薬保健学研究科保健学倫理委員会の承認を得て行った.また,対象者には,本研究の目的や方法等について十分な説明を行い,書面にて参加の同意を得た.【結果】 歩行周期の各相で,それぞれの筋について,N vs R-on,R-off vs R-onで対応のあるt検定を行った.TAでは,MStにおいてR-offよりもR-onで有意に高い筋活動が認められた(p<0.05).GCでは,LRとTStにおいてNよりもR-onで有意に高い筋活動が認められた(p<0.05).また,TAのLRにおける活動のピークはNよりもR-onで有意に遅くなった(p<0.05).【考察】 本ロボットは,任意に歩行パターンを設定して歩行させることができ,今回の歩行プログラムは,足関節背屈を,heel contact後とtoe off後に補助しやすいものとした.また,足関節底屈を,TStで起こしやすいものとした.TAのMStにおいて,R-offよりもR-onでの筋活動量が増加したことは,本ロボットの足底踵部に設置された感圧センサを作動させるために,被験者が過剰に足関節を背屈させたためであると考えられる.GCのLRにおいて,NよりもR-onでの筋活動が増加したことは,足底全面が床に接地していないにも関わらず,本ロボットの補助によって,足底全面が接地した状態に近い状態になったため,抗重力筋活動が誘導された事が原因であると考えられる.更に,GCのTStにおいて,NよりもR-onでの筋活動が増加した.GCは,通常TStで最も活動するが,本ロボットが健常者であっても,通常の歩行周期で,筋活動を発揮するための補助をしたと考えられる.また,TAのLRにおける活動のピークは,NよりもR-onで有意に遅くなっており,通常歩行とは異なるタイミングで活動していることが示された.GCのTStでの筋活動量増加と,TAのLRでの活動のピークの遅れは,本ロボットによる制御が,歩行時の筋活動を変化させたことを示唆していると考える.【理学療法学研究としての意義】 本ロボットが,歩行時の筋活動を変化させたことが示唆された.本ロボットは,様々な環境での歩行練習に用いる事が可能であり,歩行困難者の歩行練習を行う際の,リハロボットとして応用されることが期待される.

    DOI CiNii

  • 段差昇降および装着者の歩容に応じた補助力が発揮可能なトルク制御の開発と効果検証

    田中 英一郎, 弓削 類

    第23回バイオメカニズムシンポジウム   23   1 - 10  2013年

  • インクルーシブデザインによる密着型歩行補助機のシステム設計と実用化に向けた開発

    梶原陽介, 田中英一郎, 丹羽涼介, 池原忠明, 弓削類

    ロボティクスシンポジア予稿集   18th   399 - 406  2013年  [査読有り]

    J-GLOBAL

  • QOL向上のためのライフサポートテクノロジーの研究

    米田 隆志, 川上 幸男, 田中 英一郎

    特別教育・研究報告集   2012   374 - 377  2013年

    CiNii J-GLOBAL

  • 上肢作業・リハビリテーション補助機の開発

    田中英一郎, 三枝省三, 岩崎泰雄, 弓削類

    生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会講演論文集(CD-ROM)   2013  2013年

    J-GLOBAL

  • レーザ光を用いた簡易歯車歯面損傷診断(はすば・転位歯車への適用)

    田中英一郎, 岡部一成, 小島佑太, 永村和照, 池条清隆, 竹辺仁, 和田諭, 吉見裕樹, 根本良三

    日本機械学会論文集 C編(Web)   79 ( 803 )  2013年

    J-GLOBAL

  • S163012 脚部非拘束式歩行補助機のZMPを用いた歩行促進および転倒抑制制御([S163]人と協調する機械の知能化)

    田中 英一郎, 桜井 智広, 鈴木 雄大, 三枝 省三, 弓削 類

    年次大会   2013   _S163012-1 - _S163012-5  2013年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 1A2-D04 歩行教示および評価可能な歩行補助機の開発(リハビリテーションロボティクス・メカトロニクス(2))

    丹羽 涼介, 田中 英一郎, 梶原 陽介, 三枝 省三, 弓削 類

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2013   _1A2-D04_1 - _1A2-D04_3  2013年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 利用者に対するアンケート調査に基づいた乳児用バギーの新機能開発の研究

    田宮高信, 三林洋介, 齋藤純一, 杉本聖一, 冨田宏貴, 田中英一郎

    数理科学会論文集   14 ( 1 ) 29 - 35  2013年  [査読有り]

    CiNii

  • Development of a Whole Body Motion Support Type Mobile Suit and Evaluation of Cerebral Activity Corresponding to the Cortical Motor Areas

    TANAKA Eiichirou, SAEGUSA Shozo, YUGE Louis

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing   7 ( 1 ) 82 - 94  2013年  [査読有り]

     概要を見る

    We developed a new whole body motion support type mobile suit. This suit can be used separately for supporting the upper and/or lower limbs, for assisting in ADL (Activities of Daily Living). We also developed a mobile lifter system which can bear both the equipped person and the suit. This suit and the lifter can be used by motor palsy patients, people who have suffered a stroke, spinal-cord-injury patients, and people with central nerve disorders. Using this device, these patients can recover normal gait with no risk of falling. In this paper, the cerebral activity during walking using the suit and normal gait without the suit are compared. According to multiple trials with the suit on a treadmill, the activities of the premotor area sensory motor cortex decreased. Especially, while walking using the suit for supporting lower limbs without swinging arms, the cerebral activities of most of the areas decreased. This data shows that it bcomes ineffective for patients accustomed to the suit in rehabilitation. However, on the contrary, by walking while swinging bilateral arms (even though these arms were assisted by the suit), the activity in the supplementary motor area increased (this area of the brain is related with memory of motion). Furthermore, the cerebral activities while walking on a treadmill and while walking in a corridor with an outside view were compared using NIRS (Near-Infrared Spectroscopy). From the results of this experiment, we found it is most effective for gait training to actually walk and not stay fixed in one location. We also found it is important for patients to swing their arms during gait training in rehabilitation.

    DOI DOI2 CiNii

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    21
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    (Scopus)
  • レーザ光を用いた簡易歯車歯面損傷診断(はすば・転位歯車への適用)

    田中 英一郎, 岡部 一成, 小島 佑太, 永村 和照, 池条 清隆, 竹辺 仁, 和田 諭, 吉見 裕樹, 根本 良三

    日本機械学会論文集C編   79 ( 803 ) 2517 - 2531  2013年

    DOI DOI2 CiNii

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    3
    被引用数
    (Scopus)
  • Development of a Damage Diagnosis for a Gear using a Laser Beam: (A Proposal for a Method of Creating Benchmark Data to be used in Diagnosis)

    TANAKA Eiichirou, KOJIMA Yuta, OKABE Kazunari, TAKEBE Hitoshi, WADA Satoshi, NAGAMURA Kazuteru, IKEJO Kiyotaka, NEMOTO Ryozo

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing   7 ( 3 ) 348 - 361  2013年  [査読有り]

     概要を見る

    We developed a new diagnostic method by using a laser beam. A tooth surface is irradiated by the zonal laser beam from an oblique direction, and then the irradiated laser beam line is shifted along the height of the tooth according to gear rotation. The variation of the voltage proportional to laser reflection between initial and present conditions are compared, and the condition of the tooth surface can be diagnosed for things such as initial or abnormal abrasion, pitting, etc. Furthermore, we developed a method of automatic and remote damage diagnosis on a gear tooth surface according to various gear specifications by using the angle-distance relation map which made from pre-measured data of same material and heat treatment, and taking into account the influence of adjacent teeth. The measured data agreed well with the predicted data made with this method, therefore we can diagnosis the condition of various products automatically.

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

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    3
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    (Scopus)
  • S111043 低圧力角ねじ歯車に関する研究

    根本 良三, 田村 恵万, 冨田 宏貴, 田中 英一郎

    年次大会   2012   _S111043-1 - _S111043-5  2012年

    DOI CiNii

  • モビルスーツ型全身動作補助機を用いた歩行・作業リハビリテーションの検討

    田中英一郎, 森崇, 瀬戸口隼, 岩崎泰雄, 弓削類

    日本設計工学会研究発表講演会講演論文集   2012  2012年

    J-GLOBAL

  • 中枢神経障害による下肢麻痺患者に対する歩行矯正と歩行支援を目的とした正常歩行獲得型ロボット装具の開発

    木村浩彰, 永冨彰仁, 弓削類, 田中英一郎

    日本義肢装具学会誌   28  2012年

    J-GLOBAL

  • 装置および装着者のZMPを考慮した脚部非拘束式歩行補助機の開発

    桜井智広, 田中英一郎, 鈴木雄大, 弓削類

    生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会講演論文集(CD-ROM)   2012  2012年

    J-GLOBAL

  • QOL向上のためのライフサポートテクノロジーの研究

    米田隆志, 小山浩幸, 川上幸男, 田中英一郎, 浦野四郎, 壁井信之, 柴田政廣, 山本紳一郎, 福井浩二, 吉見靖男

    芝浦工業大学特別教育・研究報告集(CD-ROM)   2011  2012年

    J-GLOBAL

  • モビルスーツ型全身動作補助機の開発と大脳皮質運動関連領域分布に対応した脳血流評価

    瀬戸口隼, 田中英一郎, 池原忠明, 森崇, 三枝省三, 弓削類

    ロボティクスシンポジア予稿集   17th   211 - 216  2012年  [査読有り]

    J-GLOBAL

  • 上体を支持する体幹前傾起立補助機の設計と補助効果の検討

    船山和也, 田中英一郎, 池原忠明, 初雁卓郎, 三宅徳久

    ロボティクスシンポジア予稿集   17th   439 - 446  2012年  [査読有り]

    J-GLOBAL

  • 歩行動作の変化に対応可能な密着型歩行補助機の開発

    小島翔, 田中英一郎, 池原忠明, 梶原陽介, 桜井智広, 弓削類

    ロボティクスシンポジア予稿集   17th   351 - 356  2012年  [査読有り]

    J-GLOBAL

  • モビルスーツ型全身動作補助機の開発と脳活動評価による歩行リハビリテーションへの適用検討

    田中英一郎, 池原忠明, 瀬戸口隼, 森崇, 三枝省三, 弓削類

    日本機械学会機素潤滑設計部門講演会講演論文集   12th   43 - 46  2012年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 高齢者・患者用歩行補助機の開発(脚先加速度を利用した歩行順応型トルク制御)

    鈴木雄大, 田中英一郎, 池原忠明, 桜井智広, 六本木翔太, 弓削類

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)   2012   _S116024-1 - _S116024-4  2012年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • Development of a Closed-Fitting-Type walking assistance device for rehabilitation

    Tadaaki Ikehara, Eiichirou Tanaka, Kazuteru Nagamura, Sho Kojima, Yousuke Kajihara, Nobuhiko Imade, Louis Yuge

    Applied Mechanics and Materials   162   252 - 257  2012年

    DOI

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  • Development of a walking-assistance apparatus for neuro-rehabilitation

    Eiichirou Tanaka, Tadaaki Ikehara, Tomohiro Sakurai, Takahiro Suzuki, Shota Roppongi, Shozo Saegusa, Louis Yuge

    Applied Mechanics and Materials   162   258 - 265  2012年

     概要を見る

    We have developed a prototype for a walking-assistance apparatus that serves as a next-generation vehicle or a movable neuro-rehabilitation training appliance for the elderly or motor palsy patients. Our prototype uses a novel spatial parallel link mechanism with a weight-bearing lift. Flat steps of the apparatus move in parallel with the ground
    the apparatus supports the entire leg alignment (including soles of the feet) and assists walking behavior at the ankle, knee, and hip joints simultaneously. To estimate the walking phase of each leg of the equipped person, pressure sensors were attached under the thenar eminence and the heel of the sole and the pressure variation at each sensing point was measured. To determine the direction in which the equipped person is walking, a pressure sensor was attached to the flexible crural link. Motor palsy patients and those with muscle weakness can walk with the assistance of the apparatus. Patients who have ambulation difficulty can also use the apparatus with a weight-bearing lift that we developed. Using the apparatus with the weight-bearing lift prevents stumbling and enables input of walking movement to the brain motor area. The validity of the weight-bearing lift can be confirmed from the results of the measured % maximum voluntary contraction (MVC). © (2012) Trans Tech Publications, Switzerland.

    DOI

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    1
    被引用数
    (Scopus)
  • 3次元応力場から得られるコースティック像の有限要素法を用いたシミュレーション

    田宮高信, 立川景太, 相樂勝裕, 宮川睦巳, 鈴木拓雄, 杉本聖一, 田中英一郎

    数理科学会論文集   13 ( 1 ) 3 - 9  2012年  [査読有り]

    CiNii

  • 次世代車両および可動神経リハビリテーション訓練装置としての歩行支援装置

    TANAKA Eiichirou, IKEHARA Tadaaki, YUSA Hirokazu, SATO Yusuke, SAKURAI Tomohiro, SAEGUSA Shozo, ITO Kazuhisa, YUGE Louis

    Journal of Robotics and Mechatronics   24 ( 5 (CD-ROM) )  2012年  [査読有り]

    J-GLOBAL

  • モビルスーツ型全身動作補助機の開発と装置装着歩行時の脳活動評価

    田中 英一郎, 瀬戸口 隼, 森 崇, 三枝 省三, 弓削 類

    バイオメカニズム   21   145 - 156  2012年

     概要を見る

    全身動作である歩行を補助するモビルスーツ型全身動作補助機を開発した. 本装置は, 上肢補助部と下肢補助部をモジュール化しているため分離ができ上下肢単体でも使用可能である. 同時に, 装着者および装置の両方を個別に免荷可能な走行リフターを開発し, これらを併用することにより転倒防止を図り, 移動しながら歩行障害患者の上下肢を使った歩行動作のリハビリテーションを可能とした. 本論文では, ニューロリハビリテーションでの使用を想定し, 歩行動作を上肢・下肢共に補助する全身動作補助機を製作し, 本装置を使用して歩行したときの脳活動の変化を把握し, 運動学習に対する有用性を検討したので報告する.

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

  • 原著 電動シリンジポンプを用いた無痛局所麻酔法

    田中 英一郎, 埜澤 敦子, 林 良太, 藤川 大基, 藤本 篤, 伊藤 雅章

    臨床皮膚科   65 ( 10 ) 750 - 753  2011年09月

    DOI CiNii

  • Development of a guide-dog robot: Human-robot interface considering walking conditions for a visually handicapped person

    Shozo Saegusa, Yuya Yasuda, Yoshitaka Uratani, Eiichirou Tanaka, Toshiaki Makino, Jen Yuan Chang

    Microsystem Technologies   17 ( 5-7 ) 1169 - 1174  2011年06月  [査読有り]

     概要を見る

    The repletion rate of guide dogs for visually handicapped persons is roughly 10% nationwide. The reasons for this low rate are the long training period and the expense for obtaining a guide dog in Japan. Motivated by these two reasons, we are developing guide-dog robots. The major objective is to develop an intelligent human-robot interface. This paper describes two novel interface algorithms and strategy to guide visually handicapped person. We developed new leading edge searching method, which uses a single laser range finder (LRF) developed to find the center of the corridor in an indoor environment. We also developed a new twin cluster trace method that can recognize the led-person's walking conditions measured by the LRF. The algorithm allows the guide-dog robot to accurately estimate and anticipate the led-person's next move. We experimentally verified these algorithms. The results show that the algorithms are reliable enough to enable the guide-dog robot and the led-person to maneuver in a complex corridor environment. © 2011 Springer-Verlag.

    DOI

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    20
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    (Scopus)
  • モビルスーツ型全身動作補助機を用いた歩行時の脳循環の検討

    田中 英一郎, 池原 忠明, 弓削 類

    第22回バイオメカニズムシンポジウム     179 - 190  2011年  [査読有り]

  • 機械工学の基礎力強化に向けた実験科目の再編成

    川上幸男, 古川修, 足立吉隆, 伊藤和寿, 田中英一郎, 君島真仁

    芝浦工業大学特別教育・研究報告集(CD-ROM)   2010  2011年

    J-GLOBAL

  • QOL向上のためのライフサポートテクノロジーの研究

    米田隆志, 浦野四郎, 福井浩二, 吉見靖男, 柴田政廣, 山本紳一郎, 小山浩幸, 川上幸男, 田中英一郎

    芝浦工業大学特別教育・研究報告集(CD-ROM)   2010  2011年

    J-GLOBAL

  • フレキシブルシャフトのねじりばね効果を用いた脚部密着型歩行補助機の開発

    池原忠明, 田中英一郎, 永村和照, 牛田卓朗, 小島翔, 田宮高信, 池条清隆, 青景遵之, 中川慧, 弓削類

    日本機械学会論文集 C編(Web)   77 ( 775 )  2011年

    J-GLOBAL

  • 仰臥位へ変形可能な体幹前傾式起立補助機の機構設計

    田中英一郎, 池原忠明, 船山和也, 紺谷真紀人, 初雁卓郎, 三宅徳久

    日本機械学会論文集 C編(Web)   77 ( 775 )  2011年

    J-GLOBAL

  • 脚部非固定式歩行補助機の開発と筋電による補助効果の検討

    田中英一郎, 池原忠明, 佐藤友亮, 遊佐広和, 伊藤和寿, 三枝省三, 中川慧, 青景遵之, 弓削類

    日本機械学会論文集 C編(Web)   77 ( 775 )  2011年

    J-GLOBAL

  • 次世代ビークルおよび移動式ニューロリハビリ用歩行補助機の開発

    田中英一郎, 池原忠明, 桜井智広, 佐藤友亮, 遊佐広和, 三枝省三, 伊藤和寿, 弓削類

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2011   _2P1-F05_1 - _2P1-F05_4  2011年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 実用化に向けた密着型歩行補助機の開発と支援効果の検証

    池原忠明, 田中英一郎, 梶原陽介, 牛田卓朗, 小島翔, 弓削類

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2011   _2P1-F10_1 - _2P1-F10_4  2011年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • フレキシブルシャフトの両回転ねじり特性の測定

    浅野瑞, 田宮高信, 田中英一郎, 池原忠明

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)   2011   _S111053-1 - _S111053-4  2011年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 密着型歩行補助機の実用性向上と支援効果の検証

    梶原陽介, 池原忠明, 田中英一郎, 牛田卓朗, 小島翔, 弓削類

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)   2011   _S114054-1 - _S114054-5  2011年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 脚部非拘束式歩行補助機の開発(歩行比を用いた速度追従性向上と移動式ニューロリハビリ用リフターの設計)

    桜井智広, 田中英一郎, 池原忠明, 佐藤友亮, 遊佐広和, 弓削類

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)   2011   _S114024-1 - _S114024-5  2011年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • Development of a control method of a walking assistance apparatus for the elderly or rehabilitants

    Eiichirou Tanaka, Tadaaki Ikehara, Hirokazu Yusa, Yusuke Sato, Tomohiro Sakurai, Shozo Saegusa, Kazuhisa Ito, Louis Yuge

    Proceedings of the ASME Design Engineering Technical Conference   6   643 - 652  2011年

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    A prototype for a walking assistance apparatus for the elderly or rehabilitants of motor palsy patients was developed as a next-generation vehicle or movable neuro-rehabilitation training appliance, using a novel spatial parallel link mechanism and a bearing lift. The flat steps of the apparatus move in parallel with the ground
    the apparatus can support entire leg alignment (including soles) and assist
    walking behavior at ankle, knee and hip joints simultaneously. To respond to the variation of equipped person's walking velocity, the length of stride and walking cycle while walking with wearing the apparatus were compensated by using walking ratio. Therefore the apparatus can be controlled in response to equipped person's will. Next, we developed a control method of the apparatus by using impedance control, taking into account the dynamics of the apparatus and the legs of an equipped person, and assist ratio for the equipped person. By adjusting the value of natural angular frequency of the desired dynamic equation for the equipped person, this apparatus can assist walking according to the equipped person's desired response of the apparatus. Furthermore, motor palsy and muscle weakness patients can walk by themselves by using the apparatus
    patients who have ambulation difficulty can use the apparatus with weight bearing lift that we developed. Using the apparatus with the weight bearing lift prevents stumbling and enables input of walking movement to the brain motor area. From the results of measured %MVC, the validity of the weight bearing lift was shown. Copyright © 2011 by ASME.

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  • Walking assistance apparatus using a spatial parallel link mechanism and a weight bearing lift

    Eiichirou Tanaka, Yusuke Sato, Tomohiro Sakurai, Kazuhisa Ito, Tadaaki Ikehara, Hirokazu Yusa, Shozo Saegusa, Louis Yuge

    IEEE International Conference on Rehabilitation Robotics    2011年

     概要を見る

    A prototype for a walking assistance apparatus for the elderly or motor palsy patients was developed as a next-generation vehicle or movable neuro-rehabilitation training appliance, using a novel spatial parallel link mechanism and a bearing lift. The flat steps of the apparatus move in parallel with the ground
    the apparatus can support entire leg alignment (including soles) and assist
    walking behavior at ankle, knee and hip joints simultaneously. In order to respond the variation of equipped person's walking velocity, the length of stride and walking cycle while walking with wearing the apparatus were compensated by using the relation of walking ratio. Therefore the apparatus can be controlled in response to equipped person's will. Motor palsy and muscle weakness patients can walk by themselves by using the apparatus
    patients who have ambulation difficulty can use the apparatus with weight bearing lift that we developed. Using the apparatus with the weight bearing lift prevents stumbling and enables input of walking movement to the brain motor area. It is very effective for rehabilitation to use the apparatus with the weight bearing lift. This newly developed system facilitates motor palsy and muscle weakness patients in the rehabilitation program. © 2011 IEEE.

    DOI PubMed

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  • 脚部非固定式歩行補助機の開発と筋電による補助効果の検討

    田中 英一郎, 池原 忠明, 佐藤 友亮, 遊佐 広和, 伊藤 和寿, 三枝 省三, 中川 慧, 青景 遵之, 弓削 類

    日本機械学会論文集C編   77 ( 775 ) 1119 - 1132  2011年

    DOI DOI2 CiNii

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  • フレキシブルシャフトのねじりばね効果を用いた脚部密着型歩行補助機の開発

    池原 忠明, 田中 英一郎, 永村 和照, 牛田 卓朗, 小島 翔, 田宮 高信, 池条 清隆, 青景 遵之, 中川 慧, 弓削 類

    日本機械学会論文集C編   77 ( 775 ) 698 - 711  2011年

    DOI DOI2 CiNii

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  • 利用者アンケート調査に基づく乳児用バギーの新機能開発に関する研究

    田宮高信, 齋藤純一, 杉本聖一, 冨田宏貴, 三林洋介, 田中英一郎

    Journal of the Japanese Council of Traffic Science   11 ( 1 ) 4 - 12  2011年  [査読有り]

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    本研究では、乳母車利用時における安全性の向上を念頭に、乳児用バギーの新機能開発をおこなった。乳児用バギーの新機能開発のため、乳母車利用者へのアンケート調査に基づき新機能を開発する改善点を抽出した。アンケート調査は東京都荒川区南千住駅前ショッピングモール周辺でおこなった。調査地点の特徴として、自動車の交通量が多いこと、鉄道利用者の往来が多いこと、また歩道上での自転車と乳母車の同時通行がおこなわれていることがあげられる。調査の結果、片手開閉機能や片手推進時の直進性の向上など、「片手操作性の向上」に強い希望が示された。片手操作性の向上は、利用者が乳幼児を確実に確保することを確実にする。同時に、利用者が乳幼児に十分な注意力を確保することに効果が期待される。そこで、既存の乳児用バギーを基に、片手収納機能、直進性の向上、新たな自立機能の各追加機能を開発した。第1に、新たにキックバーを取り付け、片手での収納を容易にした。本機能は同時に自立機能のための追加動作を不要とした。第2に、ハンドル回転機構を開発し、左右に分かれたハンドルの疑似的な一体化を可能とした。本機能により、片手操作時における直進性の向上が期待できる。

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 仰臥位へ変形可能な体幹前傾式起立補助機の機構設計

    田中 英一郎, 池原 忠明, 船山 和也, 紺谷 真紀人, 初雁 卓郎, 三宅 徳久

    日本機械学会論文集C編   77 ( 775 ) 712 - 727  2011年

    DOI DOI2 CiNii

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  • レーザー散乱を用いたギア歯面損傷のその場診断

    TANAKA Eiichirou, NAGAMURA Kazuteru, IKEJO Kiyotaka, NEMOTO Ryozo

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)   5 ( 3 ) 199 - 213  2011年  [査読有り]

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

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  • モビルスーツ型自立歩行支援ロボットを使った月面歩行シミュレータの検討—~NIRSによる脳循環の検討~

    弓削 類, 青景 遵之, 中川 慧, 波之平 晃一郎, 田中 英一郎

    バイオメカニズム学会誌   34 ( 1 ) 36 - 40  2010年02月

     概要を見る

    モビルスーツ型自立歩行支援ロボットを使って,免荷時のロボット使用時の歩行と通常歩行の健常者における脳活動を比較し,脳機能の視点から月面歩行のシミュレーションとしての可能性を検討した.月面歩行のシミュレーションを歩行と捉えるか,ジャンプと捉えるかでシミュレーションの方法が変わってくるものと考えられる.月面歩行のシミュレーションの技術開発は,ニューロリハビリテーションやスポーツ医学等の隣接学術領域にも多くの知見を与えるものと思われる.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 脚部非固定式歩行補助機の開発と筋活動および筋疲労評価

    橋本健一, 田中英一郎, 池原忠明, 伊藤和寿, 弓削類, 佐藤友亮, 遊佐広和, 瀬賀直子, 廣瀬賢太郎, 三枝省三

    ロボティクスシンポジア予稿集   15th  2010年

    J-GLOBAL

  • 密着型歩行補助機の支援効果の検討

    牛田卓朗, 池原忠明, 田中英一郎, 小島翔, 田宮高信, 永村和照, 伊藤和寿, 弓削類

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)   28th  2010年

    J-GLOBAL

  • ニューロリハビリテーション用全身動作教示システムの開発

    角田大輔, 田中英一郎, 池原忠明, 伊藤和寿, 瀬戸口隼, 市川洋雄, 三枝省三, 弓削類

    バイオメカニズム学術講演会予稿集   31st  2010年

    J-GLOBAL

  • 高齢者・リハビリ用移動型脚部非固定式歩行補助機の開発

    田中英一郎, 池原忠明, 遊佐広和, 佐藤友亮, 瀬賀直子, 弓削類

    日本設計工学会研究発表講演会講演論文集   2010  2010年

    J-GLOBAL

  • 下肢非固定式歩行補助機の開発-装着者エネルギー消費の低減と装置機能拡張-

    佐藤友亮, 田中英一郎, 池原忠明, 伊藤和寿, 遊佐広和, 三枝省三, 弓削類

    バイオメカニズム学術講演会予稿集   31st  2010年

    J-GLOBAL

  • S1108-2-2 寝姿勢への変形可能な起立補助機の機構設計([S1108-2]卒業研究コンテスト(2))

    船山 和也, 田中 英一郎

    年次大会講演論文集   2010.4 ( Vol.4 ) 31 - 32  2010年

     概要を見る

    An apparatus to assist elderly patients to stand up, as well as leaning forward the upper body, has been developed. The mechanism of the apparatus enables to shift the person's center of gravity along an adequate trajectory during the standing up process, so as not to cause strain on the joints of the user's leg. The apparatus also assists a person to alter from a standing or sitting posture to lying posture. Although the mechanism has multiple links and joints, only one actuator is required to transform the apparatus between aforementioned three postures. The length of each link of the mechanism has been determined from their effect on the backrest angle when each link in the mechanism length is changed. The torque of the hip and knee joints while using the apparatus can be calculated and compared with the data of a user not using the apparatus. We hypothesize that the output torque of the user while standing is decreased by using the apparatus.Mechanical Design

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • S1108-3-2 立脚期重力補償付き歩行補助機の機構設計([S1108-3]卒業研究コンテスト(3))

    瀬賀 直子, 田中 英一郎

    年次大会講演論文集   2010.4 ( Vol.4 ) 43 - 44  2010年

     概要を見る

    We have developed a walking assistance apparatus using a spatial parallel link mechanism. This apparatus was designed to assist in the rehabilitation of patients who have difficulty walking. The apparatus utilizes a compensating gravity mechanism that helps center gravity during the stance phase of walking. To confirm the effectiveness the mechanism, we compared the measured data of the height of the hip joint on the apparatus while walking between with the mechanism and without the mechanism, and measured the value of the force which lifted the upper body with the mechanism. From these results, it can be verified that the mechanism output the lifting force during the stance phase of walking, and the hip joint kept the adequate height while walking by using the mechanism.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • ADLおよび介助動作補助用パワーアシストスーツの開発

    田中英一郎, 池原忠明, 市川洋雄, 角田大輔

    日本機械学会年次大会講演論文集   2010 ( Vol.7 ) 385 - 386  2010年

     概要を見る

    We have developed two kinds of power assistance suits. One is for support a patient's activities of daily living, which was united two apparatuses between for the upper limbs and for the legs; these were driven with a motor. These apparatuses were already developed, and characterized in that equipped person can be assisted for arms and legs without fixation with the apparatuses. By using this suit, we can input the entire body motion to the equipped patient for the neuro-rehabilitation. The other is for support a helper's assistance behavior, which was made with rubber belt, and without electricity. This suit can assist lifting motion, especially for equipped person's arms and waist. To confirm the validity of this suit, we measured the variation of maximum output force, IEMG and %MVC of the entire body while lifting and holding motion. By using this suit, the maximum lifting weight of equipped person was increased by 8kg, and the arm and leg of the equipped person were assisted effectively.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • Development of a Guide-Dog Robot: Leading and Recognizing a Visually-Handicapped Person using a LRF

    SAEGUSA Shozo, YASUDA Yuya, URATANI Yoshitaka, TANAKA Eiichirou, MAKINO Toshiaki, CHANG Jen-Yuan (James)

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing   4 ( 1 ) 194 - 205  2010年  [査読有り]

     概要を見る

    A conceptual Guide-Dog Robot prototype to lead and to recognize a visually-handicapped person is developed and discussed in this paper. Key design features of the robot include a movable platform, human-machine interface, and capability of avoiding obstacles. A novel algorithm enabling the robot to recognize its follower's locomotion as well to detect the center of corridor is proposed and implemented in the robot's human-machine interface. It is demonstrated that using the proposed novel leading and detecting algorithm along with a rapid scanning laser range finder (LRF) sensor, the robot is able to successfully and effectively lead a human walking in corridor without running into obstacles such as trash boxes or adjacent walking persons. Position and trajectory of the robot leading a human maneuvering in common corridor environment are measured by an independent LRF observer. The measured data suggest that the proposed algorithms are effective to enable the robot to detect center of the corridor and position of its follower correctly.

    DOI DOI2 CiNii

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    17
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  • 自立型制御システムを有し脚に密着適合する歩行補助装置の開発

    IKEHARA Tadaaki, TANAKA Eiichirou, NAGAMURA Kazuteru, TAMIYA Takanobu, USHIDA Takurou, HASHIMOTO Kenichi, KOJIMA Sho, IKEJO Kiyotaka, YUGE Louis

    Journal of Robotics and Mechatronics   22 ( 3 )  2010年  [査読有り]

    J-GLOBAL

  • 自立型密着式歩行補助機の支援効果の検討

    池原忠明, 田中英一郎, 永村和照, 田宮高信, 牛田卓朗

    日本設計工学会研究発表講演会講演論文集   2009 ( 2 ) 93 - 96  2009年10月

    CiNii J-GLOBAL

  • 脚部密着型歩行補助機の開発

    池原忠明, 田中英一郎, 永村和照, 田宮高信, 深谷直樹

    設計工学   44 ( 8 ) 458 - 464  2009年08月  [査読有り]

    CiNii J-GLOBAL

  • トロコイド歯形を用いたピンラック歯車装置の運転性能—Driving performance of pin-rack gear mechanism using a trochoid tooth profile

    池条 清隆, 永村 和照, 田中 英一郎

    設計工学 = Journal of Japan Society for Design Engineering : 日本設計工学会誌   44 ( 3 ) 172 - 180  2009年03月  [査読有り]

    CiNii J-GLOBAL

  • 交差はすば歯車の歯面接触応力状態

    TAMURA Ema, NEMOTO Ryozo, TAKEI Kenji, TANAKA Eiichirou

    MPTシンポジウム(伝動装置)講演論文集   2009  2009年

    J-GLOBAL

  • ものづくりの教育推進のための工作実習環境の整備

    川上 幸男, 足立 吉隆, 田中 英一郎

    特別教育・研究報告集     29 - 32  2009年

    CiNii

  • モビルスーツ型自立歩行支援ロボット使用時の脳循環の変化―NIRSによる検討―

    青景 遵之, 中川 慧, 河原 裕美, 波之平 晃一郎, 土田 和可子, 藤村 昌彦, 田中 英一郎, 弓削 類

    理学療法学Supplement   2008   A3P2127 - A3P2127  2009年

     概要を見る

    【目的】重度歩行障害患者の早期歩行Ex.は,設営の煩雑さや多くのマンパワーを必要とすることから,臨床現場における歩行支援ロボットの必要性が高まっている.現在,研究されている歩行支援ロボットは,LokomatやGait trainerといったトレッドミル上での歩行支援ロボットが多く,モビルスーツ型自立歩行支援ロボットとしての研究はほとんど行われていない.モビルスーツ型自立歩行支援ロボットは,トレッドミル上の制限がなく,様々な環境での歩行Ex.が行えることから,歩行障害患者のADLや活動範囲の向上も期待することができる.そのため,現在開発中のモビルスーツ型自立歩行支援ロボット使用時の歩行と通常歩行の健常者における脳活動を比較し,脳機能の視点から歩行Ex.の場面に利用できる可能性を検討することを目的とした.<BR>【方法】対象は,同意の得られた筋骨格系・神経系に障害のない健常男性8名とした.近赤外分光法(near infrared spectroscopy;以下,NIRS)を用い,通常歩行とロボット装着歩行の脳酸素動態を比較した.課題は,安静30秒,歩行40秒,安静30秒のブロックデザインとし,各条件下で5回測定した.歩行速度は,対象者ごとに各条件下で最も快適な速度とした.また,ロボット装着歩行は,非免荷状態での歩行(full-weight robot gait;以下,FW)の他に,転倒と身体への荷重負荷を考慮し,全体重の25%の免荷状態での歩行(partial-weight robot gait;以下,PW)も測定した.NIRSのデータは, 0-10秒と90-100秒の平均を結んだ直線をベースラインとし,前頭前野や運動前野,補足運動野,感覚運動野の領域に分けて加算平均した.また,領域間の比較には,Suzukiらの方法を参考にeffect sizeを使用した. なお本研究は,広島大学大学院保健学研究科心身機能生活制御科学講座倫理委員会の承認を得て行った.<BR>【結果】歩行によって運動に関連する各領域のoxy-Hbが増加し,その増加量は通常歩行,PW,FWの順に大きかった.領域別では,運動前野での増加が最も大きかった.ロボット装着歩行は,PWでは通常歩行に類似したoxy-Hb変化パターンを示していたが,FWでは,前頭前野や補足運動野などの領域でも大きな変化を示した. <BR>【考察】ロボット装着歩行は,歩行に関与する脳領域,中でも運動前野に大きな活動を起こした.運動前野は,運動学習時に重要な役割を担っているといわれており,ロボット装着歩行が歩行動作の学習に役立つツールとなる可能性が示された.特に,免荷状態のロボット歩行では,通常歩行に近い脳活動パターンを示し,運動学習に有効なツールであると考えられた.非免荷状態のロボット歩行でも,同様な効果が期待できるが,現時点では,通常歩行ではあまり必要のない前頭前野の大きな活動なども増加する結果となった.今後,様々な観点からモビルスーツ型自立歩行支援ロボットとしての実用化に向けて更なる開発と研究を行っていきたい.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • J1601-1-3 盲導犬ロボットのための視覚障害者の歩行状態を考慮した外乱に強いインターフェースの開発(メカニカルシステムとその知能化)

    安田 裕也, 三枝 省三, 浦谷 佳孝, 田中 英一郎, 牧野 俊昭

    年次大会講演論文集   2009.7 ( Vol.7 ) 349 - 350  2009年

     概要を見る

    In Japan, repletion rate of guide dogs for visually-handicapped persons is at very low percentage of roughly 10% nationwide due to required long training period as well as uneconomic price in obtaining a guide dog. Motivated by these two reasons, we are currently developing a Guide-Dog Robot with major objective given to developing intelligence in human-guide-dog robot interface. In this paper, novel human-machine interface algorithm and strategy to lead visually-handicapped people is proposed. A new leading edge searching method intelligently incorporated with one leaser range finder (LRF) is developed and implemented in our prototype guide-dog robot. It is demonstrated in our experiment that with the new method, the robot not only is able to effectively recognize the led-person's walking conditions but also is able to accurately estimate the person's next move. With the new method and a LRF, robustness is improved and validated to allow the guide-dog robot and the led-person to maneuver in complex corridor environment.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • ピンラック歯車装置の運転性能と強度—Driving performance and strength of pin-rack gear mechanism

    池条 清隆, 永村 和照, 田中 英一郎

    設計工学 = Journal of Japan Society for Design Engineering : 日本設計工学会誌   43 ( 7 ) 388 - 394  2008年07月  [査読有り]

    CiNii J-GLOBAL

  • ものづくりの教育推進のための工作実習環境の整備

    川上 幸男, 足立 吉隆, 田中 英一郎

    特別教育・研究報告集   2008年度   33 - 36  2008年

    CiNii

  • 手足非固定型パワーアシストスーツの開発

    田中 英一郎, 米田 隆志, 小山 浩幸

    特別教育・研究報告集   2008年度   243 - 245  2008年

    CiNii

  • フレキシブルシャフトを用いた密着型歩行補助機の開発

    池原忠明, 田中英一郎, 永村和照, 田宮高信, 深谷直樹, 橋本健一

    バイオメカニズム学術講演会予稿集   29th  2008年

    J-GLOBAL

  • 3718 補助犬ロボットにおけるBar形障害物の検出と回避(J26-1 メカニカルシステムとその知能化(1),ジョイントセッション,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)

    浦谷 佳孝, 三枝 省三, 藤本 剛大, 安田 裕也, 田中 英一郎, 牧野 俊昭

    年次大会講演論文集   2008.7 ( Vol.7 ) 227 - 228  2008年

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    There are many persons who lost their sight or hearing. And They want to get more flexibility for their activities. But there are very low supply assistance-dog. So, we started to serve a assistance-dog robot for handicap persons. In this paper, algorithm of obstacle detection with image processing and avoidance are proposed. Especially, the potential method is applied to Bar-Shape obstacles for estimating the coordinate. These validity of methods are shown with simulation and also experiment by using prototype robot with real-time processing. As a result, we found the choice of getting around Bar or not is easily to control with height of Bar with persons safety.

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

  • 実用化に向けた自立型脚部非固定式歩行補助機の開発

    田中英一郎, 池原忠明, 永村和照, 池条清隆, 井上裕介, 橋本健一, 三枝省三

    日本機械学会年次大会講演論文集   2008 ( Vol.7 ) 221 - 222  2008年

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    We developed a walking assist machine, which machine used a spatial parallel link mechanism for the elderly or workers. The flat steps of the assist machine move in parallel with the ground and can support the legs of a person including the soles. The machine was equipped various sensors, could turn around during walking and walk in a slope or stairs. Furthermore, the machine was mounted self-contained control system used a SH-4 microcomputer and Lithium-ion batteries. As a result, the equipped person can walk without limitation of the area where the machine can be used. The EMG while the equipped person walked on the stairs was measured, and the ratio of IEMG between the data while wearing and without wearing the machine, and MVC were calculated. As a result, the machine was effective to use during walking on the stairs for the lower leg (crural leg) of the equipped person.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • レーザー光による歯車歯面損傷診断技術の開発

    田中英一郎, 永村和照, 池条清隆, 根本良三, 杉山達郎

    日本機械学会論文集 C編   73 ( 729 ) 1545 - 1551  2007年05月

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

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    5
    被引用数
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  • 手足非固定型パワーアシストスーツの開発

    田中 英一郎, 米田 隆志, 小山 浩幸

    特別教育・研究報告集   2007年度   365 - 368  2007年

    CiNii

  • 盲導犬ロボットの開発(第1報)-コンセプト提案とBar形障害物の検出-

    藤本剛大, 安田裕也, 浦谷佳孝, 田中英一郎, 三枝省三

    知能メカトロニクスワークショップ講演論文集   12th  2007年

    J-GLOBAL

  • 足裏から下肢全体を支援する歩行補助機の開発

    田中英一郎, 池原忠明, 小俣透, 大和田崇文, 永村和照, 池条清隆, 坂本健, 井上裕介

    日本機械学会論文集 C編   72 ( 724 ) 3871 - 3877  2006年12月

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

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    6
    被引用数
    (Scopus)
  • 症例報告 エトレチナート内服が有効であった皮膚硬化型慢性GVHDの小児例

    田中 英一郎, 竹之内 辰也, 浅見 恵子

    臨床皮膚科   60 ( 7 ) 554 - 557  2006年06月

    DOI CiNii

  • 足裏から下肢全体を支援する歩行補助機構の開発

    田中英一郎, 小俣透, 池原忠明, 大和田崇文, 永村和照, 池条清隆

    ロボティクスシンポジア予稿集   11th  2006年

    J-GLOBAL

  • 下肢全体を支援する歩行補助機装着による傾斜面歩行

    田中英一郎, 池原忠明, 永村和照, 池条清隆, 坂本健, 井上裕介, 小俣透, 三枝省三

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)   24th  2006年

    J-GLOBAL

  • 足関節及び膝関節の運動補助機能をもった歩行支援システムの開発

    池原忠明, 田宮高信, 深谷直樹, 島崎賢一, 田中英一郎

    日本機械学会年次大会講演論文集   2006 ( Vol.5 ) 39 - 40  2006年

     概要を見る

    Ankle-foot orthoses (AFOs) are used in people who have difficulty of working as ankle contracture splints and foot drop splints. Although utilization of AFOs has been expanding, it is still questionable if functions and structures of AFOs are suitable. In this paper, a new active ankle-foot orthosis (AAFO), which is dynamically controlled linked with muscle activities, is proposed. To discuss functions of the AAFO, using the electromyographies (EMGs), muscle activities during dynamic balancing of a body and changing of muscle activities with fatigue are considered. As the results, it's shown that to assist femoris muscles additionally to the tibialis anterior muscle is important as the function of the AAFO.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 高齢者転倒防止用動的歩行補助具の開発

    池原忠明, 田中英一朗, 田宮高信, 今井郷充正, 深谷直樹

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2005  2005年

    J-GLOBAL

  • 下肢全体を支援する歩行補助機構の開発

    田中英一郎, 小俣透, 池原忠明, 大和田崇文, 永村和照, 池条清隆

    日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM)   23rd  2005年

    J-GLOBAL

  • 歯車装置振動放射音解析システムを用いた歯車箱の低騒音化設計

    田中英一郎, 北条春夫

    日本機械学会論文集 C編   70 ( 694 ) 1861 - 1867  2004年06月

    DOI CiNii J-GLOBAL

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    1
    被引用数
    (Scopus)
  • 可動補助付き短下肢装具の開発-筋活動からみた動的平衡性及び長時間歩行の検討-

    池原忠明, 深谷直樹, 今井郷充, 田中英一郎

    日本機械学会年次大会講演論文集   2004 ( Vol.4 ) 213 - 214  2004年

     概要を見る

    Ankle-foot orthoses (AFOs) are used in people who have difficulty of working as ankle contracture splints and foot drop splints. Although utilization of AFOs has been expanding, it is still questionable if functions and structures of AFOs are suitable. In this paper, a new active ankle-foot orthosis (AAFO), which is dynamically controlled linked with muscle activities, is proposed. To discuss functions of the AAFO, using the electromyographies (EMGs), muscle activities during dynamic balancing of a body and changing of muscle activities during fatigue are considered. As the results, it's shown that to assist femoris muscles additionally to the tibialis anterior muscle is important as the function of the AAFO.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • A quadruped robot which can take various postures

    Toru Omata, Eiichiro Tanaka

    Proceedings 1999 IEEE International Conference on Robotics and Automation (Cat. No.99CH36288C)   3   2366 - 2371  2003年01月

     概要を見る

    We developed a quadruped robot which can take various postures, e.g. lying on the floor and kneeling. When the limbs are free from supporting the body of the robot, they can serve as arms. Up to two limbs can be freed from supporting the body when the robot kneels. The motion of the robot is constrained if it maintains current contact with the floor. The paper analyzes possible motions of the robot to maintain current contact. We show that even if the same parts of the robot are in contact with the floor, there exist singular postures at which the body of the robot has an additional degree of freedom.

    DOI

  • Vibration and Sound-Radiation Analysis for Designing a Low-Noise Gearbox with a Multi-Stage Helical Gear System

    TANAKA Eiichirou, HOUJOH Haruo, MUTOH Daisuke, MOTOSHIROMIZU Hirofumi, OHNO Kousaku, TANAKA Naoyuki

    JSME International Journal Series C   46 ( 3 ) 1178 - 1185  2003年  [査読有り]

     概要を見る

    A method for predicting gear noise from the vibration step to the sound-generation step of a complete gear system, including a gearbox, was developed. This method consists of three separate steps: gear-vibration analysis by an in-house program, gearbox-vibration analysis by an FEA program, and sound-radiation analysis by a commercial software. By using this method, it can obtain the vibration behavior of the gear and gearbox, and the distribution of the sound-pressure around the gearbox and identify the areas from which noise radiates intensely. To validate the method, we measured the displacement of a gear shaft, the acceleration of points on the surface of the gearbox, and the sound-pressure levels around the gearbox. The measured results agreed well with the corresponding calculations. According to the calculated noise, a low-noise gearbox was designed by adding ribs near the antinodes of the gearbox's vibration mode.

    DOI CiNii

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    30
    被引用数
    (Scopus)
  • 多段はすば歯車装置の振動放射音解析システムと歯車箱の低騒音化設計

    田中 英一郎, 北條 春夫, 武藤 大輔, 本白水 博文

    日本機械学会論文集C編   69 ( 680 ) 1108 - 1115  2003年

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

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    1
    被引用数
    (Scopus)
  • 歯車箱を含めた多段はすば歯車装置の振動解析

    田中 英一郎, 大野 耕作, 田中 直行

    日本機械学会論文集C編   67 ( 659 ) 2321 - 2328  2001年07月

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

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    2
    被引用数
    (Scopus)
  • Vibration Analysis of a Multi-Stage Gear System Including Drive Mechanism Elements. Proposal of Three-Dimentional Vibration Model and Eigenvalue Analysis of Helical Gear System.: (Proposal of Three-Dimentional Vibration Model and Eigenvalue Analysis of Helical Gear System)

    TANAKA Eiichirou, TANAKA Naoyuki, OHNO Kousaku

    JSME International Journal Series C   44 ( 2 ) 307 - 314  2001年  [査読有り]

     概要を見る

    We have developed a new method for building a vibration model of an actual gear-drive system. Each gear has six degrees of freedom: three translational and three rotational motions. Stiffness matrixes representing each gear shaft and tooth meshing were made and overlapped into one stiffness matrix for the whole system. This enabled easy modelling of complex gear-drive systems such as multi-stage gears and branched gears. The results are in good agreement with experimental results with respect to the major resonance frequencies and vibration modes.

    DOI DOI2 CiNii

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    4
    被引用数
    (Scopus)
  • 駆動機構要素を付加した多段歯車系の振動解析 2 はすば歯車系の周波数応答解析

    田中 英一郎, 田中 直行, 大野 耕作

    日本機械学会論文集C編   66 ( 646 ) 1967 - 1974  2000年06月

    DOI CiNii J-GLOBAL

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    1
    被引用数
    (Scopus)
  • 駆動機構要素を付加した多段歯車系の振動解析 第1報 はすば歯車系の3次元振動モデル化およびその固有値解析

    田中 英一郎, 田中 直行, 大野 耕作

    日本機械学会論文集C編   65 ( 633 ) 2006 - 2013  1999年

    DOI CiNii J-GLOBAL

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  • 姿勢遷移可能な作業移動ロボットの設計とその接地自由度解析

    田中 英一郎, 小俣 透, 和田 選

    日本機械学会論文集C編   64 ( 623 ) 2582 - 2588  1998年07月

    DOI CiNii J-GLOBAL

    Scopus

  • 作業移動ロボットの設計と接地状態制御

    田中英一郎, 小俣透

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集   1997 ( Vol.B )  1997年

    J-GLOBAL

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講演・口頭発表等

  • 医工・産学連携によるリハビリロボット・アシストスーツ開発

    田中英一郎  [招待有り]

    第7回日本再生医療とリハビリテーション学会学術大会JSRMR2025事前研究会(@早稲田大学喜久井町キャンパス)  

    発表年月: 2025年08月

  • Development of life support devices by using Inclusive design

    Eiichiro Tanaka  [招待有り]

    Keynote speech, AIih2024 (@Swansea, UK)  

    発表年月: 2024年12月

  • インクルーシブデザインを用いたライフサポート機器の開発

    田中英一郎  [招待有り]

    ケアXDXセンター主催セミナー(@九州工業大学)  

    発表年月: 2024年12月

  • 医工・産学連携によるライフサポート機器の開発

    田中英一郎  [招待有り]

    ロボット・モビリティ専門セミナー,ロボットワールド(@パシフィコ横浜)  

    発表年月: 2023年11月

  • インクルーシブデザインによるライフサポート機器の開発

    田中英一郎  [招待有り]

    山陽小野田市立山口東京理科大学コロキウム(@山口東京理科大)  

    発表年月: 2023年04月

  • 安価なレーザセンサを用いた歯面損傷診断と歯形偏差計測の挑戦

    田中英一郎  [招待有り]

    日本機械学会 RC293歯車装置の設計・製造・評価に関する先進的技術追及のための試験・調査研究分科会 技術講演(@早大西早稲田キャンパス)  

    発表年月: 2023年01月

  • 医工・産学連携によるライフサポート機器の開発

    田中英一郎, 大澤啓介  [招待有り]

    機械サイエンス from 北九州キャンパス,早稲田祭  

    開催年月:
    2022年11月
     
     
  • リハビリテーションロボット開発に触れてみよう

    田中英一郎, Sun Yi, Wang Yuntian, Zhou Zixiang  [招待有り]

    ロボット工学領域ワークショップ,第4回日本再生医療とリハビリテーション学会学術大会(@)  

    発表年月: 2022年09月

  • 森林整備も私のアシストスーツが役立ちます/2021年度日本機械学会賞(技術)受賞)

    田中英一郎  [招待有り]

    MIADオンライン ランチミーティング,明治大学自動運転社会総合研究所(オンライン)  

    発表年月: 2022年06月

  • 人の気持ちに寄り添い高める補助ロボット

    田中英一郎  [招待有り]

    第32回日本医工ものづくりコモンズシンポジウム「ヒューマンケアと医工連携」,招待講演(オンライン)  

    発表年月: 2021年06月

  • 医工・産学連携によるライフサポート機器の開発

    田中英一郎  [招待有り]

    呉高専 特別講演(@呉高専)  

    発表年月: 2020年12月

  • インクルーシブデザインによるライフサポート機器の開発

    田中英一郎  [招待有り]

    2020 制振工学研究会 技術交流会 基調講演(オンライン)  

    発表年月: 2020年12月

  • 携帯型簡易歯車異常診断と超小型歩行補助機の実用化

    田中英一郎  [招待有り]

    令和元年度歯車シンポジウム 新しい歯車の開発とその周辺技術動向,中部歯車懇話会(@名古屋市工業研究所)  

    発表年月: 2020年02月

  • 超小形軽量な装着型歩行補助ロボットの開発

    田中英一郎  [招待有り]

    日本機械学会 RC283歯車装置の設計・製造・評価に関する革新技術のための試験・調査研究分科会 第3回分科会 技術講演(@東京工業大学)  

    発表年月: 2020年01月

  • Development of a walking assistive device for paralytic by collaborating medical-engineering and academic-industry

    Eiichiro Tanaka  [招待有り]

    Mechanism Design for Robots and Assistive Devices, Tutorial at World Congress 2019, (@Krakow, Poland)  

    発表年月: 2019年06月

  • 医工・産学連携によるライフサポート機器の開発

    田中英一郎  [招待有り]

    日本設計工学会 中国支部2019年度研究発表講演会特別講演会(@広島工業大学)  

    発表年月: 2019年06月

  • Development of a walking assistance device for paralytic by collaborating medical-engineering and academic-industry

    Eiichiro Tanaka  [招待有り]

    Plenary speaker for the International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB 24th 2019) (@Beppu)  

    発表年月: 2019年01月

  • Development of life support devices using inclusive design

    Eiichiro Tanaka  [招待有り]

    Keynote speech, The 12th International collaboration Symposium on Information, Production and Systems (ISIPS 2018) (@Waseda University)  

    発表年月: 2018年11月

  • 脳梗塞細胞治療後のリハビリテーション治療の応用を目指した歩行補助装置RE-Gait(R)の開発

    田中英一郎, 弓削類  [招待有り]

    招待講演,日本リハビリテーション医学会第55回学術集会 特別企画3(日本再生医療学会・再生医療とリハビリテーション研究会 合同企画)(@福岡市)  

    発表年月: 2018年06月

  • 片麻痺患者向け歩行補助機RE-Gait(R)の開発とリハビリテーション

    田中英一郎  [招待有り]

    招待講演,第10回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会 (JOSKAS2018)(@福岡市)  

    発表年月: 2018年06月

  • RE-Gait開発物語 ~着想から事業化まで~

    田中英一郎  [招待有り]

    医工連携セミナー 人とロボットの融合への挑戦,東京都医工連携HUB機構  

    発表年月: 2018年04月

  • 脳梗塞再生医療での利用を目指した歩行補助装置RE-GaitRの開発とリハビリテーション

    田中英一郎  [招待有り]

    招待講演,再生医療とリハビリテーションのbridging,第17回日本再生医療学会総会(@パシフィコ横浜)  

    発表年月: 2018年03月

  • 動作補助ロボット

    田中英一郎  [招待有り]

    第6回サステナブル/ロボティック・システムデザイン研究会(@福島県)  

    発表年月: 2017年08月

  • Development of Life Support Devices Using Inclusive Design

    Eiichiro Tanaka  [招待有り]

    ICRA2017 Full-Day Workshop (Advances and challenges on the development, testing and assessment of assistive and rehabilitation robots: Experiences from engineering and human science research)  

    発表年月: 2017年05月

  • インクルーシブデザインによるライフサポート機器の開発

    田中英一郎  [招待有り]

    第3回再生医療とリハビリテーション研究会(@東京工業大学)  

    発表年月: 2016年12月

  • 装着型人間動作補助機器用の動力伝達系について

    田中英一郎  [招待有り]

    招待講演,第20回講習会「プラスチック歯車の近未来 ー ロボット時代に求められる性能は?」精密工学会成形プラスチック歯車研究専門委員会(@東京都)  

    発表年月: 2016年09月

  • Walking assistance apparatus for gait training of apoplexy patients and exercise of the elderly

    Eiichiro Tanaka  [招待有り]

    Sweden-Japan mini-workshop on Assistive Robots for Support in Habilitation and Rehabilitation of Elderly People and Disable (@Karlstad, Sweden)  

    発表年月: 2016年05月

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 感情・疲労のリアルタイム自動的推定に基づく歩行困難者向け運動促進リハ補助システム

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2022年04月
    -
    2025年03月
     

    田中 英一郎, 中川 慧, 弓削 類, 李 義頡, 大澤 啓介

     概要を見る

    近年脳卒中患者が増加し,少子高齢化により患者を介助するスタッフや家族に負担がかかっている.そこで,脳卒中患者が効果的に歩行訓練し,自立歩行できるようになるための歩行補助ロボットを開発したが,その次に脳卒中患者およびフレイル予備軍を減少させることが重要である.高齢者の運動促進,麻痺患者の歩行訓練はスタッフ同伴ではなく自身のモチベーションの維持が重要であり,効果的な補助のため,初年度は,感情と疲労を評価しその状況に応じた適切な補助を実現するシステムを構築した.2年目は,装着者の状態に応じて適切は異なることから,1)モータ式,2)モータレス式,3)ハプティクス式の装着用ハードウェアを開発した.1)モータ式は,常に装着者の歩行周期と歩幅に追従するだけでなく,歩行周期が変化しても常に各位相で装着者よりも早く動作して歩行運動を誘発する.また,階段昇降や起立着座も補助する多関節補助タイプも開発した.2)モータレス式は,歩行周期の自己管理が必要だが,足関節底背屈を電気を使用せずにばねやスライダー,リンクなどの機構だけで補助する.3)ハプティクス式は運動すべき健常者に動力補助はしない代わりに底背屈のタイミングを振動スピーカにより誘発する.これらを装着して実験した結果,1)モータレス式は,歩行周期が変化しても装着者との動作のずれが非常に少なく追従することを確認した.多関節補助タイプは,わずかな動作補助トルクでも筋活動が低減することを確認した.2)モータレス式を装着して歩行すると,遊脚期の足部の軌道が上昇することを確認した.3)ハプティクス式を装着すると,モータ式よりも底背屈角度が大きく誘発されることを確認した.

  • 感情・疲労のリアルタイム自動的推定に基づく歩行困難者向け運動促進リハ補助システム

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2022年04月
    -
    2025年03月
     

    田中 英一郎, 弓削 類, 中川 慧, 李 義頡, 大澤 啓介

  • 生体信号によるリアルタイム感情推定を用いた歩行補助・促進システムの開発

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2019年04月
    -
    2022年03月
     

    田中 英一郎, 弓削 類, 莊 俊融

     概要を見る

    麻痺患者の歩行訓練,高齢者の運動促進を効率的に支援する超小型装着型歩行補助システムを開発する.歩行中の感情と体調を心拍・脳波分析値を機械学習にて快‐不快,覚醒‐睡眠を2軸とした2次元感情マップ上の位置と座標変化をリアルタイムに推定する.また歩行率と歩幅を2軸とした2次元歩容マップ上の位置と座標変化との相関関係を用い,使用者の目的・体調に応じて覚醒・快方向に歩行補助機制御値を自動調整し,比較的小さな目標達成による至高経験を繰り返す.楽をしたいという外的欲求に打ち勝ち,高次な内的欲求の維持により,不快度を低減したリハビリ,興奮・疲労しすぎず長時間可能な歩行促進を実現し使用者の自己実現を促進する.これまで開発してきた患者向け歩行補助機をさらに発展させ,高齢者・健常者の運動促進を目的とした歩行補助機の開発を行った.高齢者・健常者には,強力な補助力は必要とせず,メトロノームのように指標となる歩行周期と底背屈を足関節で補助するだけで歩容改善することがすでに確認されているため,小形のモータを使用し,また足関節の内外旋動作を阻害しないよう外側フレームのみの構造とした.また,手軽に着脱できるよう,装着者自身の履いている靴の上から装着可能なものとした.装置のコントローラは無線化し,スマートホンもしくはタブレットにて操作可能とした.さらに,以前提案した過負荷防止用トルクリミッターは,破損時に使用者自身での交換やリミットトルクの調整が困難であるため,新構造を提案した.また,足関節背屈補助は,階段を上るときにも有効であることを確認した.しかし高齢者は階段の下りの片足立脚時に膝折れすることが多いため,無動力で膝折れ防止をする機構を提案した.今後,新提案の機構で試作を行い,装置に導入し,評価実験に使用する.一方,物理的に補助するだけでなく,歩行中の感情を考慮しながら補助することを検討するため,感情状態と歩容との関連性についても方向性を確認した.まず,歩容マップ内の被験者ごとの理想歩行といえる歩行比のラインを予備実験にて取得し,このライン上に沿ってもしくはその直角方向に装置の目標パラメータをシフトさせると,感情が一定の方向にシフトする傾向があることを確認した.また,各方向に繰り返し変化させることにより,よりその傾向が高まることを確認した.さらに,それら4方向の歩容変化を順番に与えると,快かつ覚醒方向に戻ってきたとき,より強く感情が変化することを確認した.さらに,感情だけでなく疲労も考慮することを検討し,NIRSにより筋力疲労を評価できる可能性を検討した.初年度に,小形歩行補助機の開発,次年度に感情と歩容の関係の明確化,最終年度に臨床実験と計画していたが,概ね予定通り進んでいる.次年度の計画の準備も含めて初年度に進めることができた.昨年度に明確化した感情と歩容の関係を用いて,歩行者の感情を快かつ覚醒に導く確認実験を行う.さらに,ラッセルの感情円環モデルに対し,3軸目の疲労を考慮した人間状態モデルを提案し,その有効性を確認する.さらに,最終年度には,感情と疲労を考慮した歩行補助実験を行い,その有効性を検証する

  • 磁気弾性ゴムファイバーの創製および出力可変式持ち上げ補助スーツへの生体応用

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2019年06月
    -
    2021年03月
     

    田中 英一郎, 三宅 丈雄

     概要を見る

    持ち上げ補助を必要とする現場では,業務時間中装着し続けても持ち上げ作業以外の業務に支障を来たさないことが必要である.しかし重量物を持ち上げられるようばね定数の高いゴムを使用すると,作業以外のときの様々な動作を抑制する.逆にばね定数の低いゴムを使用し必要時のみゴムの端部に予張力を与えると,装着者は立脚姿勢時でもゴムの反力を受け続けるためかえって動けなくなり苦痛を伴う.そこで,普段は自由に動作できるようばね定数を低く設定し,重量物の持ち上げ作業時のみばね定数を高めることができる,小型軽量な磁気粘弾性ゴムファイバーを創製する.現在,少子高齢化により,介助者や作業者不足が深刻化している.また,職業疾病の6割が腰痛とあり,ものを持ち上げる動作への負担を軽減するため,ゴムやばね,ガススプリングなどを用いたパッシブの持ち上げ動作時に腰を補助器具が各種開発されている.研究グループでも,持ち上げ動作中の腕と腰をゴムベルトにより同時に補助するスーツを提案している.しかし,そのゴムなどが強すぎると動作を抑制し,弱すぎると補助効果がない.また,持ち上げる対象の重量によっても適切な反力の強さが必要である.そこで,装着者の状況に応じて適宜ゴムの反力が非線形に得られる構造を提案しその検証実験を行った.しかしこの場合,強い補助力を得るためには適宜ベルト長の調整が必要である.そこで,硬さが変えられる磁気弾性ゴムファイバーの創製を行う.さらにこれを出力可変式持ち上げ補助スーツとして生体応用する.出力可変式持ち上げ補助スーツ補助スーツに応用可能なサイズおよびばね定数を得られるような磁気弾性ゴムファイバーの構造,製造方法,使用方法を検討した.鉄粉を混ぜたシリコーンを生成し,その生成物に磁力を加え,引っ張ったとき,鉄粉同士が磁石のように離れることを阻止するよう働くことを想定し,この状況を実現することが可能な実験装置を開発した.本実験装置を用いて,ばね定数変化やその変化状況が継続する引張量の長さが大きく得られる鉄粉とシリコーンの割合を,実験により確認することができた.しかし,鉄粉の大きさや形状,シリコーンや磁力など,考えるべきパラメータは多数あるため,変化率に寄与する度合いの高いパラメータの探索を次年度行うこととした.持ち上げ動作補助スーツを開発し,体を曲げた度合いに応じて非線形に反力が得られる構造を提案し,その効果検証を行った.さらにこのスーツに応用可能なゴムファイバーの生成方法を検討し,また生成したゴムファイバーを固定し,引っ張りながら磁力を与えることのできる装置の開発を行った.また,鉄粉の割合を変えた基礎実験を行うところまで実施できたことから,概ね順調に進展している.初年度に持ち上げ動作補助スーツの効果を確認できたことから,現状の補助スーツに使用されているゴムベルトのパラメータに近く,かつベルト長の調整範囲に相当する出力可変式の磁気粘性ゴムファイバーの変化率の高いパラメータを探索する

  • 知識工学的アプローチによる感性価値認識のモデル構築と生体情報のマッピング

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2016年04月
    -
    2020年03月
     

    村松 慶一, 綿貫 啓一, 松居 辰則, 田中 英一郎, 木見田 康治, 石井 隆稔

     概要を見る

    生体情報に基づいた感性評価に関する知見を体系化することで,感性価値認識という心の構造を統一的に理解することを目指し,感性評価に用いる語句を整理することによって感覚同士の関連性について分析を行った上で,視覚,聴覚,嗅覚の刺激に対する主観評価とそれに対応する生体情報について基礎的な知見を得るための印象評価実験を行った.これらの結果に基づいて,実験参加者の認知・心理状態に対応する生体情報データの表れ方の類型化を試みた.その上で,感情や感覚などのユーザの状態を定義したオントロジーを構築した.これにより,感性評価に関わる感情や感覚などのユーザの状態を表現する基盤が得られた.

  • 着衣内装着式人間動作補助機向け超小型駆動機構の最適諸元調査

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2016年04月
    -
    2018年03月
     

    田中 英一郎, 莊 俊融

     概要を見る

    人間動作補助機に使用可能な駆動部を実現するため,小型軽量安価を念頭に置き,波動歯車に限らず,ウォームギヤをはじめとする駆動部の構造および諸元について,人間に装着することを前提とした検討をした.まず,多条ウォーム+ヘリカルギヤの使用を提案し,負荷繰り返し試験よりヘリカルギヤにLT625を使用すると摩耗が低減することを確認した.また,ホビー用超小形サーボモータが小形軽量安価に適しているが,過負荷が入力されても連続使用するために歯車内に組み込むトルクリミッタを開発した.挟む樹脂板ごとの最大伝達トルクを確認し,NBRとPVCの負荷トルクごとの最大負荷繰り返し数を確認した

  • ニューロサイエンスに立脚した対麻痺歩行支援ロボットの開発

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2012年04月
    -
    2015年03月
     

    弓削 類, 田中 英一郎, 池原 忠明

     概要を見る

    中枢神経系障害の回復を促進させる開発中のモビルスーツ型歩行支援ロボットの効果を検証した.本ロボットの軽量化と正常歩行パターンに沿った歩行プログラムを行った.本ロボットを用いることにより異常歩行が改善し,左右の脳活動のバランスも改善した.一方,万人に通用する正常歩行パターンが無い事が分かり,プリセットした正常歩行パターンをもとにリハスタッフが患者ごとに調整が出来るシステムの開発を行った.対麻痺患者を歩行させるには,歩行できない人を歩かせるという事から,まずは歩行が可能な片麻痺の歩行パターンの要素を取得した.今後,これを両側型に発展されることで対麻痺患者へ適用する

  • モビルスーツ型全身生活動作支援ロボットの製作と移動式ニューロリハビリ法の効果検証

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2010年
    -
    2011年
     

    田中 英一郎, 弓削 類, 池原 忠明

     概要を見る

    上肢および下肢を補助可能な全身動作補助機開発した.本装置は歩行やADLを補助可能とする.本装置を用いた歩行時の脳活動を計測し,ニューロリハビリテーションの効果を検討した.その結果,トレッドミル上では装置に慣れてくると脳活動が低下するため,腕振りが重要であり,トレッドミル上よりも移動しながら訓練をすると脳活動が活性化することを確認した

  • 足裏から下肢全体を支援する歩行補助機構の開発

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2006年
    -
    2007年
     

    田中 英一郎

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    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

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Misc

  • Evaluating the Interaction Between Human Walking and Two-Dimensional Emotion Variation by Using Physiological Signals

    Jyun Rong Zhuang, Guan Yu Wu, Ya Jing Guan, Keiichi Muramatsu, Keiichi Watanuki, Eiichiro Tanaka

    Advances in Intelligent Systems and Computing   952   40 - 47  2020年

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    The purpose of this study is to assess the interaction between walking and emotion variation. Two-dimension walking condition map and the two-dimension emotion map were used to understand their relation. According to the tendency of the changing walking gait in response to the emotion variation, we found that two factors can be influenced by each other. Therefore, by using this relation, we proposed an evaluation method for the user obtaining a better rehabilitation effect while using the assistive device. We recommended that the patient should walk comfortably through following the personal walking limitation, they thus can freely two-way control the emotion and walking while using an assistive device. To conclude, our proposed evaluation method can be employed for various assistive devices.

    DOI

  • レーザ反射光を用いた安価・迅速な歯車歯面損傷診断システムの実用化

    田中 英一郎, 林 沁怡, 莊 俊融, 中迫 正一, 池条 清隆

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2019   2P2-U04  2019年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 1chレーザセンサによる2次元歯車歯面損傷診断システムの開発

    田中英一郎, LIN Han-Ching, LIN Yu-Hsien, 池条清隆, 中迫正一

    日本設計工学会研究発表講演会講演論文集   2018  2018年

    J-GLOBAL

  • Experimental study on color preference and visual fatigue against LED lighting

    Keiichi Muramatsu, Kazunori Kaede, Eiichiro Tanaka, Keiichi Watanuki

    Advances in Intelligent Systems and Computing   585   78 - 85  2018年

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    In recent times, light-emitting diode (LED) lighting has been widespread in offices and manufacturing buildings, but for assembly operation in manufacturing situations, it has not yet been explored. In this study, we measure color preference and visual fatigue to evaluate LED task lighting for assembly operation. We conducted an experiment to obtain subjective responses to color preference and to measure visual fatigue under LED lighting. The participants were asked to assemble a gearbox model as a task under three different lighting conditions. As a result, lighting with high color temperature was rated with high visibility, fatigability, and low preference. On the other hand, critical fusion frequency, which indicates visual fatigue, was higher in lighting with low color temperature than in lighting with other conditions. This indicates that color preference as a subjective response discords from visual fatigue evaluated by biological information.

    DOI

  • User-friendly walking assistance device able to walk on stairs safely

    Y. Zhang, Louis Yuge, S. Saegusa, Hee-Hyol Lee, Eiichiro Tanaka

    2017 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)     839 - 844  2017年07月

    DOI

  • Affective computing using clustering method for mapping human's emotion

    Z. Zhang, Eiichiro Tanaka

    2017 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM)     235 - 240  2017年07月

    DOI

  • 高齢者のための小型起立支援装置の開発

    TANAKA Eiichiro, MURAMATSU Keiichi, WATANUKI Keiichi

    Proceedings of the JSME International Conference on Motion and Power Transmissions (Web)   2017 ( 0 ) 12-01 - 1  2017年

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

  • 歯車にトルクリミッタを含む歩行補助装置の開発

    TANAKA Eiichiro, NAGAYOSHI Hayato, KONDO Hirotoshi, MURAMATSU Keiichi, WATANUKI Keiichi

    Proceedings of the JSME International Conference on Motion and Power Transmissions (Web)   2017 ( 0 ) 12-02 - 2  2017年

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

  • インボリュート平歯車の歯の摩耗に及ぼす歯形変形の影響

    NARAZAKI Jin, IKEJO Kiyotaka, NAGAMURA Kazuteru, TANAKA Eiichiro, SEYAMA Natsuhiko

    Proceedings of the JSME International Conference on Motion and Power Transmissions (Web)   2017 ( 0 ) 05-05 - 5  2017年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 歩行補助機RE-Gaitの開発

    田中英一郎, 村松慶一, 大澤優輔, 綿貫啓一, 三枝省三, 弓削類

    バイオメカニズム学術講演会予稿集   37th ( CD-ROM ) 135 - 136  2016年11月

    J-GLOBAL

  • レーザ光を用いた歯車歯面損傷診断の実用化検討

    田中英一郎, 中島けやき, 岡部一成, 竹辺仁, 永村和照, 池条清隆, 橋村真治, 村松慶一, 綿貫啓一, 根本良三

    日本機械学会機素潤滑設計部門講演会講演論文集   16th   B4-4  2016年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • ねじ歯車の負荷特性に関する研究-歯形の影響-

    田村 恵万, 根本 良三, 瀬山 夏彦, 田中 英一郎

    年次大会   2016   S1140103  2016年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • インボリュート平歯車の摩耗に及ぼす歯形修整の影響

    楢崎仁, 池条清隆, 永村和照, 田中英一郎, 瀬山夏彦

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)   2016   S1140302  2016年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 学習者の心的状態と生体情報に関する概念記述の試み

    村松 慶一, 田中 英一郎, 綿貫 啓一, 松居 辰則

    人工知能学会全国大会論文集   JSAI2016 ( 0 ) 1C5OS13b6 - 1C5OS13b6  2016年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 価値認識マップの構築に向けた感情状態評価に関わる概念記述の試み

    村松 慶一, 田中 英一郎, 松居 辰則, 綿貫 啓一

    設計工学・システム部門講演会講演論文集   2016.26 ( 0 ) 1101 - 1101  2016年

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    <p>Recently, value creation from view point of service has been widespread. A service process is regarded as a kind of interaction between service providers and receivers. Sharing and managing such the knowledge on human Kansei are of growing significance to providing product's values focused on customers. However, any sufficiently-advanced technologies that realize such knowledge sharing and management have been established. One typical approach is to clarify and systematize concepts as an ontology which is a basis to describe knowledge. In the current study, we discuss a method to develop an ontology describing knowledge on human Kansei and introduce several existing ontologies. The ontology will serve as a useful reference to develop value recognition map and be of assistance to designers.</p>

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 電気部品の設計における設計行為と設計対象に関する概念記述の試み

    村松慶一, 田中英一郎, 綿貫啓一

    日本機械学会機素潤滑設計部門講演会講演論文集   16th ( 0 ) B3-1 - 1  2016年

     概要を見る

    <p>Recently, improvement of design capability is one of important issues in industry However, it's really difficult to share knowledge of design possessed by experts with novices, because the knowledge exists depending on their skill and degree of prociency. Thus the current study aims to excavate the experts' Knowledge. We then described design objects related to action to design electronic components.</p>

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 歩行補助機 Re-Gait®の開発と歩行促進手法の検討

    田中 英一郎, 大澤 優輔, 村松 慶一, 綿貫 啓一, 三枝 省三, 弓削 類

    年次大会   2016 ( 0 ) S1110202  2016年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 二次元感情マップを用いた歩行促進・維持システムの提案と評価

    大澤 優輔, 田中 英一郎, 村松 慶一, 綿貫 啓一

    年次大会   2016 ( 0 ) S1170305  2016年

     概要を見る

    <p>Various walking assistance devices which promote rehabilitation and exercise for elderly have been developed. However, these devices can't support walking for exercise, because many elderly feels fatigue and bored in assisted walking. Therefore, the aim of our current study is to assist not only physically but also mentally elderly walkers to keep up their motivation. Concretely, we propose a walking promotion method that walkers listen to the beat sound adjusted according to their emotions with the ankle support assistance device. In order to confirm the effectiveness of the method, we conducted two experiments. The first experiment has four conditions where walkers have the device assist or not and the beat sound assist or not. As a result, the gait was improved with the device and sound assist where target cadences were adjusted according to their walking cycle. The second experiment has two conditions where walkers assisted sound adjusted according to their emotions or not. As a result, awakening levels perceived by the walkers remarked higher than ones in usual walking. These results showed the effectiveness of the method and possibility of the control of the emotion while walking.</p>

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • タスク照明の光色に対する選好と視覚疲労の検討

    村松 慶一, 楓 和憲, 田中 英一郎, 綿貫 啓一

    年次大会   2016 ( 0 ) J1210101  2016年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • P-11 多色配色に対する潜在的態度としての嗜好に関する実験的検討(第46回全国大会発表論文集)

    村松,慶一, 方,思源, 田中,英一郎, 綿貫,啓一, 松居,辰則

    日本色彩学会誌   39 ( 5_SUPPLEMENT ) 128 - 129  2015年09月

    CiNii J-GLOBAL

  • 2307 歩行補助機の実用化に向けた開発および評価(GS1-2 一般セッション(2),GS1 一般セッション)

    田中 英一郎, 村松 慶一, 綿貫 啓一, 三枝 省三, 弓削 類

    設計工学・システム部門講演会講演論文集   2015.25 ( 25 ) _2307-1_ - _2307-7_  2015年09月

     概要を見る

    We developed a walking assistance apparatus which can be used for neuro-rehabilitation of patients. This apparatus assists only the ankle joints of the equipped person and he/she can raise his/her leg by using the stretch reflex to bi-articular muscle. To confirm the effectiveness of the apparatus, we carried out the experiment for the patients of walking with wearing the apparatus, and the angle variation of the ankle was measured. From the results, by using this apparatus, the dorsiflexion and plantarflexion of the ankle joint of the equipped person can increase while walking. Furthermore, to grasp the lifetime limit of the apparatus, we developed the fatigue test apparatus for the power transmission device of the walking assistance apparatus: from the motor to the worm-helical gearbox through the flexible shaft. This apparatus supplies the power with the motor which is the same as the motor which is used in the walking apparatus. As a result, we could define the limit to replace of the flexible shaft according to the condition of the user.

    DOI CiNii

  • S1180102 高齢者運動促進用動作補助機の開発

    田中 英一郎, 丹羽 涼介, 大澤 一貴, 中島 けやき, 村松 慶一, 綿貫 啓一, 三枝 省三, 弓削 類

    年次大会   2015   _S1180102- - _S1180102-  2015年09月

     概要を見る

    We developed a motion assistance apparatus which can be used for neuro-rehabilitation of patients and for the promotion of exercise for the elderly. This apparatus assists only the ankle joints of the equipped person according to the posture of him/her while walking, getting up, sitting, and standing. To confirm the effectiveness of the apparatus, we carried out the experiment of walking with wearing the apparatus, and the angle variation of the ankle was measured. From the results, by using this apparatus, the dorsiflexion and plantarflexion of the ankle joint of the equipped person can increase while walking. Therefore, this apparatus can prevent stumbling and promote walking and various motions.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • J1210105 学習サービス設計における学習状態に関する概念記述の試み

    村松 慶一, 木見田 康治, 石井 隆稔, 根本 裕太郎, 田中 英一郎, 綿貫 啓一, 松居 辰則, 下村 芳樹

    年次大会   2015   _J1210105- - _J1210105-  2015年09月

     概要を見る

    Recently, view point of service has been widespread. In learning domains, service providers have been required to adopt it and to provide values co-created by teachers and learners. The current study aims conceptualization of learners states extracted from utterance contents agreed by a teacher (mentor) and a leaner along with conversation analysis in the previous study. As a result, we proposed ontological descriptions which clarify ASIS/TOBE states perceived by teachers and learners.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • P-11 多色配色に対する潜在的態度としての嗜好に関する実験的検討(ポスター発表,日本色彩学会第46回全国大会[米沢]'15 発表論文アブストラクト)

    村松,慶一, 方,思源, 田中,英一郎, 綿貫,啓一, 松居,辰則

    日本色彩学会誌   39 ( 5 ) 204 - 204  2015年09月

    CiNii

  • 歩行・起立・立位補助機の開発

    田中英一郎, 村松慶一, 綿貫啓一, 三枝省三, 弓削類

    LIFE講演概要集(CD-ROM)   2015   45 - 45  2015年09月

    J-GLOBAL

  • 3304 学習サービス設計における知臓共有に向けた受給者の状態に関する概念記述(OS4-2 知識マネジメント・情報共有2,OS4 知識マネジメント・情報共有)

    村松 慶一, 木見田 康治, 石井 隆稔, 根本 裕太郎, 田中 英一郎, 綿貫 啓一, 松居 辰則, 下村 芳樹

    設計工学・システム部門講演会講演論文集   2015.25 ( 25 ) _3304-1_ - _3304-6_  2015年09月

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    Recently, view point of service has been widespread. In learning domains, service providers have been required to adopt it and to provide values co-created by teachers and learners. The value co-creation takes place in joint sphere where providers and customers make interaction, and the value is subjectively perceived by receivers (learners in learning service). That is, a mental state of leaner is one of possible value in the co-creation. The current study aims to develop a conceptual framework which describes mental states of learners for specifying values in the co-creation. As a result, we proposed ontological descriptions of learning event which consists of a teacher, a learner, learning materials, and a learning action by the learner. In concrete terms, we proposed ontological descriptions for receiver states in a learning activity, on the basis of a conceptual model of value co-creation. The ontological descriptions are useful for sharing knowledge on values perceived by learners to design learning services.

    DOI CiNii

  • メンターと学習者の合意形成の表現に向けた発話内容の概念化の試み

    村松 慶一, 木見田 康治, 石井 隆稔, 根本 裕太郎, 田中 英一郎, 綿貫 啓一, 松居 辰則, 下村 芳樹

    人工知能学会全国大会論文集   JSAI2015 ( 0 ) 1E5OS11b3 - 1E5OS11b3  2015年

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    <p>高等教育においては,教育サービスの提供者と受給者が目標とする学習成果についての合意形成を行うことで,高い利用価値を共創的に実現することが期待される.本研究では,合意形成の過程を可視化するために,合意された話題の意味内容の概念化を試みる.具体的には,メンターと学習者のカウンセリング事例を取り上げ,サービス提供者,受給者,コンテンツ・チャネルとして発話内容を位置づける.</p>

    DOI CiNii

  • 歯形修整を施した平歯車の摩耗

    楢崎仁, 池条清隆, 永村和照, 田中英一郎, 井上祥太郎

    日本設計工学会中国支部講演論文集   ( 32 )  2015年

    J-GLOBAL

  • レーザ反射光を用いた簡易型歯車歯面自動異常診断

    田中英一郎

    設計工学   50 ( 6 )  2015年

    J-GLOBAL

  • 機械工学年鑑 14.機素潤滑設計

    田中英一郎, 黒河周平, 橋村真治, 山本晃生, 尾形秀樹

    日本機械学会誌   118 ( 1161 ) 498  2015年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 低圧力角がねじ歯車の負荷特性に及ぼす影響

    根本良三, 田村恵万, 瀬山夏彦, 田中英一郎

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)   2015   _S1120502- - _S1120502-  2015年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • レーザ光による歯車異常の遠隔自動予知診断

    田中 英一郎, 永村 和照, 池条 清隆

    特別教育・研究報告集   2014   287 - 290  2014年

    CiNii J-GLOBAL

  • レーザ光を用いた歯車歯面損傷診断技術の開発

    田中 英一郎

    機械の研究 = Science of machine   65 ( 7 ) 559 - 567  2013年07月

    CiNii J-GLOBAL

  • インクルーシブデザインによる使用者目線のライフサポート機器の開発

    田中英一郎, 池原忠明, 池原忠明, 三枝省三, 弓削類

    芝浦工業大学特別教育・研究報告集(CD-ROM)   2012   316 - 319  2013年

    CiNii J-GLOBAL

  • 密着型歩行訓練ロボットの臨床実験と評価

    田中英一郎, 池原忠明, 池原忠明, 三枝省三, 弓削類

    芝浦工業大学特別教育・研究報告集(CD-ROM)   2012   408 - 411  2013年

    CiNii J-GLOBAL

  • ピッチング損傷の進展に伴う歯車歯面におけるレーザ反射光強度の変化傾向の検討

    小島佑太, 田中英一郎, 永村和照, 池条清隆, 橋本光生, 岡部一成, 竹辺仁, 根本良三

    運動及び動力伝達機構(Motion and Power Transmission)シンポジウム<伝動装置>講演論文集   2013   77 - 81  2013年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • レーザ光を用いた歯車損傷の簡易診断手法の開発

    小島佑太, 田中英一郎, 吉見裕樹, 岡部一成, 竹辺仁, 和田諭, 永村和照, 池条清隆, 橋本光生, 根本良三

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)   2013   _S112014-1 - _S112014-5  2013年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • フレキシブルシャフトの非線形ねじり特性に関する研究

    田宮高信, 浅野瑞, 田中英一郎, 池原忠明, 宮川睦巳, 鈴木拓雄, 杉本聖一

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)   2012 ( 0 ) _G030054-1 - _G030054-4  2012年

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    Flexible shaft is bent elasticically, and then it is possible to change the direction of power transmission freely. It consists of some layers of wires those are rolled alternately around the core. Due to the construction, twisting properties are strongly depending on the direction in which the wires of external layer rolled. In this study, we measure the twisting properties of flexible shafts for both directions, one is the direction of the external layer rolled and one is opposite. Experimental results show the twisting property is independent of the length of the shaft and bending-radius. The second rigidities are completely different depending on the twisting direction. In the case of shafts those have use history, the second rigidity is got smaller and width of the first rigidity is got larger.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • レーザ光を用いた歯車損傷自動遠隔診断技術の開発(損傷前歯面計測値推定法の提案)

    田中英一郎, 岡部一成, 小島佑太, 堀敦志, 竹辺仁, 和田諭, 根本良三

    日本機械学会機素潤滑設計部門講演会講演論文集   12th   117 - 120  2012年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • ねじ歯車の歯面応力状態の解析

    根本良三, 田村恵万, 冨田宏貴, 佐伯康平, 田中英一郎

    日本機械学会機素潤滑設計部門講演会講演論文集   12th   115 - 116  2012年

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    ねじ歯車は,かみあい点において,歯すじ方向の滑りが大きく,だ円接触するので応力も大きい.そのため摩耗が多く,スコーリングを発生し易い.工具圧力角として,通常使用される20度のほかに14.5度と10度の低圧力角を採用することによって,かみあい率が大となるように設計した.これらの場合における,かみあいの進行に伴う歯面上の接触応力状態の変化を計算により,明らかにした.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • レーザ光を用いた歯車損傷診断技術の開発(損傷前歯面状態推定手法の提案)

    小島佑太, 田中英一郎, 岡部一成, 堀淳志, 竹辺仁, 和田諭, 根本良三

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)   2012   _S116015-1 - _S116015-5  2012年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 利用者アンケート調査に基づく乳児用バギーの新機能開発に関する研究

    田宮 高信, 齋藤 純一, 杉本 聖一, 冨田 宏貴, 三林 洋介, 田中 英一郎

    日本交通科学協議会誌 = Journal of the Japanese Council of Traffic Science   11 ( 1 ) 4 - 12  2011年12月

    CiNii

  • レーザ光を用いた簡易型歯車歯面損傷診断装置

    田中 英一郎

    光アライアンス = Optical alliance / 光アライアンス編集委員会 編   22 ( 10 ) 36 - 41  2011年10月

    CiNii J-GLOBAL

  • フレキシブルシャフトのねじりばね効果を用いた脚部密着型歩行補助機の開発

    池原忠明, 田中英一郎, 永村和照, 牛田卓朗, 小島翔, 田宮高信, 池条清隆, 弓削類

    日本機械学会機素潤滑設計部門講演会講演論文集   10th ( 10 ) 165 - 166  2010年04月

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    A walking assistance device using a flexible shaft was developed. A combination of the flexible shaft with a worm gear was successfully adopted on this device to modify its appearance simple and suitable size. This device is also controlled with a hybrid-control system both torque, ankle joint range, and knee joint. In this system, the tensional spring constant of the flexible shaft is taken into account to the control power and the rotating motor of joint angle. To expand the area of where an equipped parson can walk with the device, a self-contained system that operated with SH-4 microcomputer and actuators, which consisted of motors and gears, were put in the small backpack, and Lithium-ion battery was utilized. Therefore, the equipped parson and patient can freely walk both in and out of doors environment.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 寝姿勢への変形可能な起立補助機の機構設計

    田中英一郎, 池原忠明, 船山和也, 紺谷真紀人, 初雁卓郎, 三宅徳久

    日本機械学会機素潤滑設計部門講演会講演論文集   10th ( 10 ) 169 - 170  2010年04月

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    A new apparatus to assist an elderly person to stand up, as well as leaning forward the upper body, has been developed. The mechanism of the apparatus enables to shift the person's center of gravity along an adequate trajectory during standing up process, so as not to cause strain for each joint of the elderly's leg. The apparatus also assists a person to alter from standing or sitting posture to lying posture. Although the mechanism has multiple links and joints, only one actuator is required to transform the apparatus between aforementioned three postures. The length of each link of the mechanism has been determined from their effect on the backrest angle when each link length is changed. Each torque of hip and knee joint of the person while standing up was calculated, and effectiveness of the apparatus has been confirmed.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 走行式介護リフトを活用した脚部非固定式歩行補助機の開発

    橋本健一, 田中英一郎, 池原忠明, 弓削類, 伊藤和寿, 佐藤友亮, 遊佐広和, 瀬賀直子, 廣瀬賢太郎, 三枝省三

    日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集   16th ( 16 ) 425 - 426  2010年03月

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    We developed a walking assist apparatus, which machine used a spatial parallel link mechanism for the elderly and rehabilitants. Without making special constraints on person's legs the proposed apparatus can assist whole legs of a person including soles. The apparatus was equipped a inclination sensor and an ultrasonic sensor, then the angle of the slope and the size of stairs are measured to generate the control signal. To examine the effectiveness of the proposed apparatus, the muscle fatigue while walking with wearing the apparatus was evaluated for one hour by MPF of the measured data of electromyography. As a result, the MPF wearing the apparatus was on maintenance tendency. Moreover, the muscle activity in walking up the stairs was evaluated by IEMG Therefore, the effectiveness of the apparatus could be confirmed. The apparatus used with patient lifter to examine the use for neurorehabilitation.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 上肢作業補助機のシステム設計と動作解析

    田中英一郎, 池原忠明, 伊藤和寿, 穐山達也, 角田大輔, 市川洋雄, 瀬戸口隼, 三枝省三

    日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集   16th ( 16 ) 423 - 424  2010年03月

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    A new control system for power assist apparatus for an upper limb was developed. This apparatus can select two control systems. One is the deferment type use a power supply for household wall socket to operation for a long time, and use desktop PC for operating. The another one is Self-Contain type that uses battery for power supply therefore it was assumed that could use it outdoors. However the Self-Contain type was apprehended thermal runaway. Therefore developed device a countermeasures against heat. Third movement what could make support to three dimensional end motion further out analysis the range of movement developed apparatus was added to the apparatus. Some input devices were made to manipulate our apparatus and evaluated from subject's comment.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 起立補助可能な密着型歩行補助機の開発

    池原忠明, 田中英一郎, 牛田卓朗, 小島翔, 伊藤和寿, 弓削類, 永村和照

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2010   _1P1-F23_1 - _1P1-F23_2  2010年

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    In this paper a walking assistance device using a flexible shaft was developed. This apparatus assists the walking and standing up motion. A combination of the flexible shaft with a worm gear was successfully adopted on this device to modify its appearance simple and suitable size. This device controlls torque, ankle joint range, and knee joint with a hybrid-control system. In this system, the tensional spring constant of the flexible shaft is taken into account to the control power and the rotating motor of joint angle. To spread the moving area with the device, a self-contained system operated with SH-4 microcomputer and actuators, which consisted of motors and gears, were put in the small backpack.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • レーザ光を利用した簡易歯車歯面損傷診断手法の提案

    大久保一弘, 田中英一郎, 岡部一成, 和田諭, 根本良三

    日本設計工学会研究発表講演会講演論文集   2010  2010年

    J-GLOBAL

  • INT-15 Development of Guide-Dog Robot (second report) : Leading and recognizing a visually handicapped person using LRF(Intelligent Machines IV,Technical Program of Oral Presentations)

    SAEGUSA Shozo, YASUDA Yuya, URATANI Yoshitaka, TANAKA Eiichirou, MAKINO Toshiaki

    Proceedings of ... JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment : IIP/ISPS joint MIPE   2009   63 - 64  2009年06月

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    We are currently developing a Guide-Dog Robot for visually-handicapped person. In our concept, the robot should have a movable platform, human-machine interface and capability of avoiding obstacles. For leading them safely, the robot is required to detect their position correctly. At the same time, it is required to detect a direction that people are walking. In this paper, the algorithm for a human-machine interface to lead the people is proposed. Getting the position data of a person as follower into account would be considered by this algorithm. To realize such an intelligent leading, we propose the new algorithm that a robot detects the center of corridor and foot of the follower simultaneously with a laser range finder (LRF). Also, the prototype robot is verified that it can lead a person successfully and safely.

    CiNii

  • 歯車歯面異常診断技術の開発

    田中 英一郎

    日本シミュレーション学会大会発表論文集 : シミュレーション・テクノロジー・コンファレンス・計算電気・電子工学シンポジウム   28   391 - 394  2009年06月

    CiNii J-GLOBAL

  • 日常生活動作を支援する上肢作業補助機の開発

    穐山達也, 田中英一郎, 池原忠明, 三枝省三, 角田大輔

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2009   _1P1-J08_1 - _1P1-J08_4  2009年05月

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    We developed a power assistance apparatus attached to the upper limb, using differential gears for nursing care, or workers who often lift loads up and down. Two motors behind the shoulder of the equipped person provide motive power to drive shoulder and elbow joints, and the differential gear makes it possible to divide the power between them effectively. Shoulder-joint link mechanism was taken into account the Five degrees of freedom of shoulder blade motion. In order to assist the motion of three degrees of freedom with motors, the actuator for shoulder abduction motion was added. By means of three actuators, this apparatus can be supported the behaviors in daily life; meal, face washing, and makeup, and so on. To grasp the behavior of the arms of the equipped person, pressure sensors were attached under the upper and lower arms. Furthermore, the experiment that the apparatus supported the equipped person's three-dimensional motions included in the behaviors which described above was carried out. As a result, the arms of the equipped person could be moved at will, and supported the behaviors in daily life.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 脚部非固定式歩行補助機装着時の筋疲労評価

    橋本健一, 田中英一郎, 池原忠明, 弓削類, 佐藤友亮, 遊佐広和, 三枝省三

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2009   _1P1-K01_1 - _1P1-K01_4  2009年05月

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    Walking assistance is necessary for elderly and persons who work long hours or do a heavy activity. In order to comply with social requests, a walking assistance apparatus used a spatial parallel link mechanism have been developed. In spite of the apparatus do not have to be fixed on person's legs, the apparatus can assist whole legs of a person including his/her soles. The apparatus equipped a control unit and lithium-ion batteries, and could drive over one hour period. To stabilize the equipped parson's posture for horizontal direction, leaf springs were attached to prevent over-adduction of hip joint. The muscle fatigue while walking with wearing the apparatus for one hour was evaluated by mean power frequency (MPF) using electromyography. As a result, The MPF from the data without wearing the apparatus was decreased, however, the MPF from the data wearing the apparatus was not decreased. Therefore, the effectiveness of the apparatus could be confirmed.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 自立化した脚部密着型歩行補助機の開発

    池原忠明, 田中英一郎, 牛田卓朗, 田宮高信, 橋本健一, 永村和照

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2009   _1P1-L06_1 - _1P1-L06_4  2009年05月

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    A walking assistance machine using a flexible shaft was developed. A combination of the flexible shaft with a worm gear was successfully adopted on this machine to develop its appearance simple and its size compact. This machine is controlled with a hybrid-control system both torque and angle at ankle and knee joints. In this system, the torsion spring constant of the flexible shaft is taken into account to the control power and the rotating angle of the motor. To expand the area of where an equipped parson can walk with the machine, a self-contained system which controlled with SH-4 microcomputer and actuators which consisted of motors and gears were put in the small backpack, and Lithium-ion battery was utilized. Therefore, the equipped parson can freely walk both in and out of doors.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • GSD-11 CONTACT STRESS STATE ON TOOTH SURFACE OF CROSSED HELICAL GEARS(GEAR STRENGTH AND DURABILITY, INCLUDING GEAR MATERIALS AND HEAT TREATMENT TECHNIQUES)

    TAMURA Ema, NEMOTO Ryozo, TAKEI Kenji, TANAKA Eiichirou

    MPT ... Fukuoka : the JSME international conference on motion and power transmissions   2009   363 - 368  2009年05月

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    Although the gearing of crossed helical gears theoretically takes place at a point, the contact point extends over a small ellipse due to elastic deformation under loading. Hence the contact stress between the tooth surfaces is comparatively high. Furthermore, the sliding velocity on the tooth surfaces is higher than for other gears. For above mentioned reasons, crossed helical gears are able to carry only very small loads. To make the most of its good features, it is important to improve the load carrying capacity of crossed helical gears. Two factors, that is, high sliding velocity and high contact stress seem to be important, but here we limit the discussion to the contact stress state. It is worthwhile to examine the subject more closely. Also, it is important to understand the meshing geometry of crossed helical gears, since it forms the theoretical basis of the meshing geometry of other types of gearing. The purpose of this report is exactly to investigate the contact stress states on the tooth surface of crossed helical gears.

    CiNii

  • 空間的平行リンク機構による歩行支援装置の開発

    TANAKA Eiichirou, IKEHARA Tadaaki, NAGAMURA Kazuteru, IKEJO Kiyotaka, HASHIMOTO Kenichi, SAEGUSA Shozo

    MPTシンポジウム(伝動装置)講演論文集   2009   573 - 578  2009年05月

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    Our team has developed a prototype for a walking assistance apparatus for the elderly or rehabilitants; that uses a spatial parallel link mechanism. Its flat steps of our apparatus move in parallel with the ground and can support the whole legs of the person including his/her soles. By using a flexible link which is made from stainless steel and rubber, the apparatus can achieve the twisting motions of the waist and ankle. By using this developed apparatus, the wearing experiment was carried out and the effectiveness of the apparatus was evaluated by the IEMG (Integrated Electromyography). As a result, muscle activity of the RF (the Rectus Femoris muscle) and the TA (the Tibialis Anterior muscle) while wearing the apparatus decreased to sixty percent. Therefore, the muscles on the front of the leg were especially affected by using the apparatus. Furthermore, in order to assist walking indoors, we investigated the assistance methods of walking on a slope or stairs. The apparatus was equipped with a gyro sensor and an ultrasonic sensor; the angle of the slope and the size of stairs could be recognized and the apparatus could be adapted accordingly to the signals from the sensors. As a result of our experiment, the equipped person wearing the apparatus could walk on a slope and stairs at will.

    CiNii J-GLOBAL

  • ハイブリッド制御システム適用のぴったり体に合った歩行支援機の開発

    IKEHARA Tadaaki, TANAKA Eiichirou, NAGAMURA Kazuteru, TAMIYA Takanobu, FUKAYA Naoki, HASHIMOTO Kenichi

    MPTシンポジウム(伝動装置)講演論文集   2009   551 - 556  2009年05月

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    In this paper, a dynamically controlled/powered walking support system was described. Certain requirements must be met when developing a walking support system; it must be light weight and safe. Particularly, in this paper, emphasis is placed on maintaining natural appearance by a simple, small, and lightweight device. To meet the requirements of the walking support system using a simply designed device, development must be conducted considering muscular activity. Muscular activity revealed that the anterior muscles are activated during balancing, and that the tibialis anterior muscle is the most important muscle for assist during walking. Based on these results, a walking support system with dynamic motion assist functions for the ankle and knee joint was successfully developed. The system exhibits suitable functionality and maintains the natural appearance by using flexible shafts for power transmission.

    CiNii J-GLOBAL

  • レーザビーム反射による歯面損傷診断法の開発とはすば歯車への適用

    TANAKA Eiichirou, NAGAMURA Kazuteru, IKEJO Kiyotaka, SUGIYAMA Tatsurou, NEMOTO Ryozo, OHKUBO Kazuhiro, OKABE Kazunari, WADA Satoshi

    MPTシンポジウム(伝動装置)講演論文集   2009   175 - 179  2009年05月

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    We developed a new diagnostic method by using a laser beam. First, the tooth surface is irradiated by a zonal laser beam from oblique direction, and then an irradiated laser beam line is shifted along the height of the tooth according to gear revolution. The variations of laser reflection between the initial and the present conditions are compared, and it can estimate the condition on the tooth surface. Next, we developed the method to scan the length of the pitting area from the laser reflection data using a computer. To put this method into practical use, the laser sensor was fixed in the gearbox, and the laser reflection from the lubricated gear was measured. These experiments were carried out under the condition of force-feed lubrication. As a result, this method could detect all occurrence of the pitting in the dry condition. To improve the accuracy of the detected length of the damage area, the definition of the value of the first-stage threshold and smoothing of the different data was important. Furthermore, to apply this method to a helical gear, we made the three-dimensional model which located the relation between the helical gear and the laser sensor, and derived the conditional equation that the helical gear can be irradiated by the laser sensor along the tooth trace of the helical gear. By using this equation, we can diagnose the helical gear as well as a spur gear.

    CiNii J-GLOBAL

  • レーザ光を用いた簡易型歯車歯面損傷診断装置の開発

    田中英一郎, 岡部一成, 和田諭, 根本良三, 大久保一弘

    日本機械学会年次大会講演論文集   2009 ( Vol.4 ) 51 - 52  2009年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 接触圧力問題の数値計算

    竹居賢治, 根本良三, 田村恵万, 冨田宏貴, 田中英一郎

    日本機械学会設計工学・システム部門講演会論文集(CD-ROM)   19th   88 - 91  2009年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 自立型脚部非固定式歩行補助機の開発とパワーアシストユニツトシステムへの展開

    田中英一郎, 池原忠明, 永村和照, 池条清隆, 橋本健一, 三枝省三

    バイオメカニズム学術講演会予稿集   29th   95 - 98  2008年10月

    CiNii J-GLOBAL

  • ピンラック歯車装置の運転性能と強度—Driving performance and strength of pin-rack gear mechanism

    池条 清隆, 永村 和照, 田中 英一郎

    設計工学 = Journal of Japan Society for Design Engineering : 日本設計工学会誌   43 ( 7 ) 388 - 394  2008年07月

    CiNii

  • 2P2-F09 盲導犬ロボットにおけるポール形障害物の検出と回避(医療・福祉ロボティクス・メカトロニクス)

    安田 裕也, 三枝 省三, 藤本 剛大, 浦谷 佳孝, 田中 英一郎, 牧野 俊昭

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2008   _2P2-F09_1 - _2P2-F09_4  2008年06月

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    Guide-Dog Robot which includes moving mechanism, detection and avoidance of obstacles, and human-machine interface functions is being developed for a visual impairment person. A stereo method is verified as a device to detect a pole-shape obstacle and expand to a bar-shape obstacle under in-house condition. Robot can estimate a coordinate of the obstacle using the information by the stereo method. To avoid them and go to a temporary target without any land mark, we propose two kinds of potential function and an additional potential of a person. Then, we can show arrival to the target without any troubles by using prototype robot.

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

  • フレキシブルシャフトを用いたハイブリット制御歩行補助機の開発

    池原忠明, 田中英一郎, 永村和照, 田宮高信, 深谷直樹, 池条清隆, 橋本健一

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2008   _2P1-E18_1 - _2P1-E18_2  2008年06月

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    In this paper, a new walking assist device on which a flexible shaft is applied. A combination of the flexible shaft with a worm gear is successfully adopted on this walking assist device to develop its appearance simple and its size compact. This walking assist device is actively controlled with a hybrid control system witch control both torque and angle at ankle joint. In this control system, the torsion spring constant of the flexible shaft is took into account to control power and the rotating angle of the motor witch assist over seventy percent power of normal walking. Walking experiments using this machine show the walking assist machine is well fit to walking.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 自立型脚部非固定式歩行補助機の開発

    田中英一郎, 池原忠明, 永村和照, 池条清隆, 井上裕介, 橋本健一, 新堂陽平, 三枝省三

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2008   _2P1-E17_1 - _2P1-E17_4  2008年06月

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    We developed a walking assist machine, which used a spatial parallel link mechanism for the elderly or workers. The flat steps of the assist machine move in parallel with the ground and can support the legs of an equipped person including the soles. The machine can assist the equipped person's motion of walking; turning around during walking and walking on a slope or stairs. Furthermore, in order to support walking more effectively, the machine was improved the power unit, attachment of wearing, and control system. Especially, by using the SH4 board installed ART-Linux, and the lithium-ion battery, we could develop the self-contained machine. Therefore, the equipped person could be free to walk at will.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 上肢作業補助機の開発

    田中英一郎, 池原忠明, 永村和照, 池条清隆, 安田裕也, 石井孝憲, 三枝省三

    日本機械学会機素潤滑設計部門講演会講演論文集   8th ( 8 ) 221 - 222  2008年04月

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    We developed a power assist machine attached to the upper limb, using differential gears for nurses who care an old person being bed ridden, or workers who often lift loads up and down. Two motors behind the shoulder of the equipped person provide motive power to drive shoulder and elbow joints, and the differential gear makes it possible to divide the power between them effectively. This differential gear system can reduce the backlash of gears. The five degrees of freedom of shoulder blade motion were taken into account with the shoulder-joint link mechanism. Furthermore, to grasp the behavior of the arms of the equipped person, pressure sensors were attached under the upper and lower arms. As a result of the experiment wearing the machine, the arms of equipped person could fluctuate at will.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 1305 盲導犬ロボットのためのBar形障害物検出法(要旨講演,一般セッション:メカニカルシステムとその知能化)

    三枝 省三, 藤本 剛大, 安田 裕也, 浦谷 佳孝, 田中 英一郎

    IIP情報・知能・精密機器部門講演会講演論文集   2008   90 - 94  2008年03月

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    There are many persons who lost their sight and want to get more flexibility for their activities. But there are very small chances to get new guide dog by about 10%. So we started to serve a guide-dog robot for sight-handicap persons. In the first paper, algorithm of obstacle detection with image processing is proposed. We classified obstacles into three main categories "Pole", "Bar" and "Step" shape, and propose new parallactical difference method included stereo camera on moving vehicle, which detects pole and bar shape obstacles under in-house condition successfully.

    DOI DOI2 CiNii J-GLOBAL

  • 足裏から下肢全体を支援する歩行補助機装着時の筋活動評価

    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

    日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集   46th ( 46 ) 435 - 436  2008年02月

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 平歯車の摩耗シミュレーション

    永村和照, 池条清隆, 瀬山夏彦, 田中英一郎, 吉川真稔

    日本設計工学会中国支部講演論文集   ( 25 )  2008年

    J-GLOBAL

  • B06 歯車本体の摩擦減衰を利用した複合構造歯車の振動特性(OS1 機械要素の強さと性能向上II)

    永村 和照, 池条 清隆, 田中 英一郎, 滝 康寿, 西浦 謙佑

    日本機械学会九州支部講演論文集   2008   57 - 58  2008年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 2212 トロコイド歯形を用いたピンラック歯車装置の運転性能(歯車の設計・性能評価,一般講演)

    永村 和照, 池条 清隆, 田中 英一郎, 山本 幸司

    機素潤滑設計部門講演会講演論文集   2008.8   205 - 208  2008年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 差動歯車を用いた上肢作業補助機の開発とパワーアシストユニットシステムへの展開

    田中英一郎, 池原忠明, 永村和照, 池条清隆, 安田裕也, 石井孝憲, 三枝省三

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2008   _2P2-F03_1 - _2P2-F03_3  2008年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 空間平行リンク機構を用いた歩行補助機の開発

    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

    MPTシンポジウム(伝動装置)講演論文集   2007   200 - 201  2007年11月

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    We developed a walking assist machine, which machine uses a spatial parallel link mechanism for the elderly or rehabilitants. The flat steps of the assist machine move in parallel with the ground and can support the legs of a person including the soles. The flat steps of the assist machine move in parallel with the ground and can support the legs of a person including the soles. To grasp the walking phase of each leg of the equipped person, pressure sensors were laid under the thenar eminence and the heel of the sole, and the pressure variation at each sensing point was measured. Furthermore, in order to support walking in indoors, we investigated the assist methods of turning around during walking and walking on a slope or stairs. A flexible link was installed in the mechanism for taking into account the twisting motions of the waist and ankle. To grasp the behavior of turning around during walking of the equipped person, pressure sensors were attached outside of the flexible link in both crural parts of the machine. As a result of the experiment wearing the machine, the equipped person could turn around during walking at will.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • フレキシブルシャフトを用いたハイブリット制御機能付き動的歩行補助機の製作

    池原忠明, 田中英一郎, 永村和照, 田宮高信, 池条清隆

    MPTシンポジウム(伝動装置)講演論文集   2007   98 - 99  2007年11月

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    In this paper, a new walking assist machine on which a flexible shaft is applied. A combination of the flexible shaft with a worm gear is successfully adopted on this walking assist machine to develop its appearance simple and its size compact. This walking assist machine is actively controlled with a hybrid control system witch control both torque and angle at ankle joint. In this control system, the torsion spring constant of the flexible shaft is took into account to control power and the rotating angle of the motor witch assist over 70% power of normal walking. Walking experiments using this machine show the walking assist machine is well fit to walking.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 脚部を装置に固定せずに歩行支援可能な補助機の開発-屋内環境での歩行支援の検討-

    田中英一郎, 池原忠明, 永村和照, 池条清隆, 坂本健, 井上裕介, 三枝省三

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2007   _1A2-M03_1 - _1A2-M03_4  2007年05月

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    We developed a walking assist machine, which machine uses a spatial parallel link mechanism for the elderly or rehabilitants. The flat steps of the assist machine move in parallel with the ground and can support the legs of a person including the soles. Furthermore, in order to support walking in indoors, we investigated the assist methods of turning around during walking and walking on a slope or stairs. The machine was equipped a gyro sensor and an ultrasonic sensor, the angle of the slope and the size of stairs can be recognized and the machine could control according to the signal of the sensors. As a result of the experiment, the equipped person could turn around during walking and walk in a slope or stairs at will. The subject assisted by the machine was able to walk on a slope up to the angle of plus or minus fifteen degrees.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 2932 楕円歯車の振動特性(S57-3 歯車の振動・騒音,S57 伝動装置の基礎と応用)

    永村 和照, 池条 清隆, 中島 俊也, 田中 英一郎, 片木 真一郎

    年次大会講演論文集   2007.4 ( Vol.4 ) 49 - 50  2007年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 歯面接触圧力の計算方法について

    根本良三, 竹居賢治, 田村恵万, 田中英一郎

    MPTシンポジウム(伝動装置)講演論文集   2007   177 - 180  2007年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 124 ピンと円弧歯形を用いた高減速遊星歯車装置の運転性能(OS14-2 応用・実用事例II)

    永村 和照, 池条 清隆, 田中 英一郎, 公森 俊之, 平井 孝昌, 上村 一郎

    運動及び動力伝達機構シンポジウム講演論文集   2007   103 - 106  2007年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 126 外接形歯車ポンプの歯形と運転性能(OS14-2 応用・実用事例II)

    永村 和照, 池条 清隆, 田中 英一郎, 今岡 健太, 百谷 泰正

    運動及び動力伝達機構シンポジウム講演論文集   2007   111 - 114  2007年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 差動歯車を用いた上肢装着型作業補助機構の開発

    田中英一郎, 池原忠明, 永村和照, 池条清隆, 安田裕也, 三枝省三

    日本機械学会年次大会講演論文集   2007 ( Vol.4 ) 75 - 76  2007年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 油潤滑下でのレーザー光を用いた歯車歯面損傷診断

    田中英一郎, 永村和照, 池条清隆, 杉山達郎, 根本良三

    MPTシンポジウム(伝動装置)講演論文集   2007   262 - 263  2007年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 接触面の摩擦減衰を利用した複合構造歯車の振動・騒音特性

    永村和照, 池条清隆, 田中英一郎, 西浦謙佑, 木村真也

    日本設計工学会中国支部講演論文集   ( 24 )  2007年

    J-GLOBAL

  • 下肢全体を支援する歩行補助機装着時の筋活動状態の把握

    田中英一郎, 池原忠明, 小俣透, 永村和照, 池条清隆, 坂本健, 井上裕介

    日本機械学会福祉工学シンポジウム講演論文集   2006   75 - 76  2006年09月

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    We developed a prototype of a walking assist machine for the elderly or rehabilitants, which used a spatial parallel link mechanism. Its flat step moves in parallel with the ground and can support the whole legs of a person including his/her soles. To confirm the validity of our supporting method, muscle activity of the leg while wearing the machine was evaluated by using electromyography (EMG). Experimental results of measured muscle activities while slow-walking and wearing are shown.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 下肢全体を支援する歩行補助機装着時の筋活動

    田中英一郎, 小俣透, 池原忠明, 永村和照, 池条清隆

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2006   _2P2-A07_1 - _2P2-A07_2  2006年

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    We developed a prototype of a walking assist machine for the elderly or rehabilitants, which used a spatial parallel link mechanism. Its flat step moves in parallel with the ground and can support the whole legs of a person including his/her soles. To confirm the validity of our supporting method, muscle activity of the leg while wearing the machine was evaluated by using electromyography (EMG). Experimental results of measured muscle activities while slow-walking and wearing are shown.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 高齢者歩行支援システムの開発

    池原忠明, 田中英一郎, 深谷直樹, 田宮高信

    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM)   2006   _1P1-A09_1 - _1P1-A09_2  2006年

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    Walking is the most important activity both for elderly people and rehabilitants to spend their daily life safely, comfortably and independently. Walking is the most fundamental movement and athletic ability. For the elderly people, walking especially contributes to improving and maintaining the muscle power, the respiratory and circulatory organ systems, and further walking is a valuable activity to prevent a bedridden condition. This paper proposes a walking assist machine for the elderly people, which use a new active-ankle-foot support machine. Its machine matched to the movement of foot joint. The prototype was developed, and the performance was evaluated.

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • レーザー光を用いた歯車歯面損傷診断技術の開発

    田中英一郎, 永村和照, 池条清隆, 根本良三, 杉山達郎

    日本機械学会機素潤滑設計部門講演会講演論文集   6th   191 - 194  2006年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 904 幅広歯車の歯面温度分布及び歯元応力分布(機素潤滑設計I)

    永村 和照, 池条 清隆, 田中 英一郎, 山口 浩平, 横山 文彦, 尾形 秀樹, 中島 隆

    中国四国支部総会・講演会 講演論文集   2006.44   345 - 346  2006年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • レーザー光による歯車歯面損傷診断

    田中英一郎, 永村和照, 池条清隆, 根本良三, 杉山達郎

    日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集   44th   369 - 370  2006年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 5124 快削黄銅製歯車の摩耗(S63-4 強度(2),S63 伝動装置の基礎と応用)

    永村 和照, 池条 清隆, 田中 英一郎, 吉川 真稔, 加藤 直樹

    年次大会講演論文集   2006.4 ( Vol.4 ) 195 - 196  2006年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 2211 ピンラック歯車装置の強度(OS1-8 強度(3))

    永村 和照, 池条 清隆, 田中 英一郎, 山本 幸司

    機素潤滑設計部門講演会講演論文集   2006.6   221 - 224  2006年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 高減速特殊遊星歯車装置の運転性能

    永村和照, 池条清隆, 田中英一郎, 平井孝昌, 公森俊之, 上村一郎

    日本設計工学会中国支部講演論文集   ( 23 )  2006年

    J-GLOBAL

  • レーザー光を用いた歯車歯面損傷の測定

    田中英一郎, 永村和照, 池条清隆, 根本良三, 杉山達郎

    日本機械学会年次大会講演論文集   2006 ( Vol.4 ) 191 - 192  2006年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 1P1-N-113 高齢者転倒防止用動的歩行補助具の開発(医療福祉ロボティクス・メカトロニクス1,生活を支援するロボメカ技術のメガインテグレーション)

    池原 忠明, 田中 英一朗, 田宮 高信, 今井 郷充, 深谷 直樹

    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集   2005   70 - 70  2005年06月

    CiNii

  • 歯車システムの振動及び騒音放射解析を使用した低騒音歯車装置の設計

    TANAKA Eiichirou, HOUJOH Haruo

    振動・音響新技術シンポジウム講演論文集   2005   35 - 40  2005年

     概要を見る

    A method for predicting gear noise produced by a gear system was developed. This method calculates the distribution of sound pressure around the gearbox and identifies the areas from which noise radiates intensely. According to the sound-power level calculated from this pressure distribution, a low-noise gearbox was designed by adding ribs. The appropriate adding points were then calculated from the viewpoint of mass variation. It was found that to decrease the noise, ribs should be added in two places: (i) along the line with maximum curvature through the antinode of the gearbox's vibration mode or (ii) the minimum-length line which crosses the most contour lines through the maximum point of the sound-pressure contour map. It was also found that in the case of a gearbox with a vibration mode in which the gearbox side faces vibrate in opposite directions, noise can be effectively reduced by connecting the ribs on both side faces.

    CiNii J-GLOBAL

  • 歯車装置振動放射音解析システムにおける設計パラメータの影響の実験的考察

    田中英一郎, 北条春夫, 根本良三

    日本機械学会年次大会講演論文集   2004 ( Vol.4 ) 145 - 146  2004年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • ねじ歯車歯面の接触に関する研究

    根本良三, 田中英一郎, 高橋秀雄

    日本機械学会年次大会講演論文集   2004 ( Vol.4 ) 271 - 272  2004年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 歯車装置振動放射音解析システムの開発

    田中英一郎, 北条春夫, 根本良三

    MPTシンポジウム(伝動装置)講演論文集   2004   217 - 220  2004年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • 航空高専における体験入学の取り組み--つくって理解する逆立ちゴマの原理

    田宮 高信, 今井 郷充, 田中 英一郎

    東京都立航空工業高等専門学校研究紀要 / 東京都立航空工業高等専門学校 編   ( 41 ) 75 - 79  2003年

    CiNii

  • 101 振動放射音解析を用いた歯車箱の低騒音化設計

    田中 英一郎, 北條 春夫

    機素潤滑設計部門講演会講演論文集   2003.3   13 - 16  2003年

    DOI CiNii J-GLOBAL

  • GDN-20 VIBRATION ANALYSIS OF A MULTI-STAGE HELICAL GEAR SYSTEM(GEAR DYNAMICS AND NOISE)

    TANAKA Eiichirou, OHNO Kousaku, TANAKA Naoyuki

    MPT ... Fukuoka : the JSME international conference on motion and power transmissions   ( 1 ) 109 - 114  2001年11月

     概要を見る

    A new method - utilizing gear-vibration analysis and finite-element-method (FEM) analysis - for calculating the three-dimensional-vibration behavior of a multi-stage helical gear system including a gearbox has been developed. First, to predict three-dimensional multi-stage helical gear vibration, each gear was modeled with six-DOF (degrees of freedom) ; three translational motions, and three swing motions. Stiffness matrices for each gear shaft and for each tooth meshing were made and overlapped into a stiffness matrix for the total system. Next, an FEM model of the gear system, which included separate models for the gearbox, gear shafts, gear meshings, bearings, and legs of the gearbox, was made. The results of a three-dimensional gear-vibration analysis were input into the model, to obtain the vibration responses of the gearbox. The calculated eigen frequencies and vibration responses of the gearbox agreed well with measured values.

    CiNii

  • 412 多段はすば歯車装置の振動解析(伝動装置)

    田中 英一郎, 大野 耕作, 田中 直行

    東北支部総会・講演会 講演論文集   2000.35   140 - 141  2000年

    DOI CiNii J-GLOBAL

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産業財産権

  • 歩行補助装置、制御装置、及び制御プログラム

    田中英一郎

    特許権

  • 腕動作補助装置

    田中英一郎, 中村征志郎

    特許権

  • チェーン構造体

    田中英一郎

    特許権

  • 上腕動作補助装置

    田中英一郎, 孫億, 大澤啓介

    特許権

  • 歩行補助装置、制御装置、及び制御プログラム

    田中英一郎, 徐銘陽, 華一凡, 大澤啓介

    特許権

  • 動作補助作業着

    田中英一郎, 周子翔, 張順, 大澤啓介, 児玉賢士, 石岡利文, 神田千秋, 葛丸泰之

    特許権

  • 歩行補助装置

    田中英一郎, 呉修遠, 井出浅樹, 大澤啓介

    特許権

  • ウェアラブルチェア

    田中英一郎, 蒋天賜, 孫源徽

    特許権

  • 動作補助作業着

    田中英一郎, 尹智樂, 児玉賢士, 石岡利文, 神田千秋

    特許権

  • 歩行補助機

    田中英一郎, ダン,ホイゲン

    特許権

  • トルクリミッター

    田中 英一郎, 大澤 一貴

    特許権

  • 膝関節補助装置

    田中 英一郎, 山本 祥貴, 大澤 一貴

    特許権

  • 動作補助作業着

    意匠権1626457

    田中英一郎, 廖允廷, 児玉賢士, 石岡利文, 神田千秋, 三島和子

    意匠権

  • 動作補助作業着

    特許6527629

    田中英一郎・廖允廷・児玉賢士・石岡利文・神田千秋・三島和子

    特許権

  • 膝関節補助装置

    田中 英一郎, 山本 祥貴, 大澤 一貴

    特許権

  • 動作補助作業着

    田中英一郎, 廖允廷, 児玉賢士, 石岡利文, 神田千秋, 三島和子

    意匠権

  • 歯車装置

    田中英一郎, 永吉駿人, 莊俊融, 綿貫啓一, 田中渉, 近藤博俊

    特許権

  • 動作補助作業着

    田中英一郎, 綿貫啓一, 児玉賢士, 石岡利文

    特許権

  • 歯車装置

    田中英一郎, 綿貫啓一, 田中渉, 近藤博俊

    特許権

  • 動作補助作業着

    田中英一郎, 綿貫啓一, 児玉賢士, 石岡利文

    特許権

  • 歯車検査装置及び方法

    特許5836186

    竹辺仁, 和田諭, 杉浦広之, 田中英一郎, 小島佑太, 岡部一成

    特許権

  • 介助装置

    原聖一, 下村吾, 本田信之介, 小杉義明, 飯塚泰行, 田中英一郎, 鈴木道雄, 小林昌純

    特許権

  • 歩行器

    田中英一郎, 木内大地, 一柳健, 井口竹喜

    特許権

  • 起立支援装置

    特許5382508

    田中英一郎, 橋本健一, 紺谷真紀人

    特許権

  • 動作補助装置及び動作補助プログラム

    永田英夫, 下池正一郎, 中西貴江, 大崎幹生, 田中英一郎

    特許権

  • 歩行支援情報提示装置

    永田英夫, 下池正一郎, 田中英一郎

    特許権

  • 密着型歩行支援装置

    特許5303743

    田中英一郎, 池原忠明

    特許権

  • 歩行訓練支援装置,歩行訓練支援システム,歩行訓練支援方法およびプログラム

    田中英一郎, 鈴木雄大, 弓削類, 河原裕美

    特許権

  • 腕運動支援装置

    田中英一郎, 石井孝憲

    特許権

  • 歩行補助装置

    田中英一郎, 丹羽涼介, 梶原陽介, 鈴木雄大, 弓削類, 河原裕美

    特許権

  • 肩甲骨鎖骨機構

    特許5194213

    田中英一郎, 石井孝憲

    特許権

  • 起立補助装置

    田中英一郎, 船山和也, 初雁卓郎, 三宅徳久

    特許権

  • 歯車の歯面又は軸受の転動面の損傷検知方法及び装置

    特許4997378

    田中英一郎, 根本良三

    特許権

  • 損傷検知装置及び方法

    田中英一郎, 竹辺仁, 和田諭, 岡部一成, 中澤良仁, 大久保一弘, 杉浦広之, 石渡昌行

    特許権

  • 歩行装置

    特許4635135

    田中英一郎, 小俣透

    特許権

  • 立ち上がり補助装置

    田中英一郎, 船山和也, 紺谷真紀人, 初雁卓郎, 三宅徳久

    特許権

  • 歩行操舵装置

    田中英一郎, 橋本健一, 高橋宏行, 服部陽一郎

    特許権

  • 作業支援装置

    田中英一郎, 池原忠明, 永村和照, 池条清隆, 三枝省三

    特許権

  • 歩行支援装置

    田中英一郎, 池原忠明, 永村和照, 池条清隆, 三枝省三

    特許権

  • スクリュー圧縮機

    武田文夫, 亀谷裕敬, 田中英一郎, 笠原雅之, 西村仁, 青木優和

    特許権

  • スクリュー圧縮機

    武田文夫, 田中英一郎, 亀谷裕敬, 笠原雅之, 西村仁, 青木優和

    特許権

  • 乗客コンベア

    田中英一郎, 大野耕作, 寺本律, 礒谷仁, 阿部義雄, 山口和幸, 山口幸宏, 柏倉信哉

    特許権

  • 乗客コンベア及び駆動装置

    田中英一郎, 大野耕作, 寺本律, 礒谷仁

    特許権

  • 関節機構

    田中英一郎, 萩原高行

    特許権

  • エレベータ装置

    大野耕作, 田中直行, 田中英一郎, 二瓶秀樹, 佐藤伊千也, 稲葉博美, 奈良俊彦, 松崎義夫, 中川敏博, 田所俊之, 國井誠

    特許権

  • 歯車装置

    田中英一郎, 田中直行, 大野耕作

    特許権

  • 歯車装置

    田中直行, 大野耕作, 田中英一郎

    特許権

  • 歯車装置

    田中英一郎, 田中直行, 大野耕作

    特許権

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現在担当している科目

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他学部・他研究科等兼任情報

  • 理工学術院   基幹理工学部

学内研究所・附属機関兼任歴

  • 2024年
    -
    2026年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

特定課題制度(学内資金)

  • 磁気粘弾性ゴムファイバーの創製および出力可変式持ち上げ補助スーツへの生体応用

    2018年   三宅丈雄

     概要を見る

    ゴムを引き伸ばしたときの反力を用いてパッシブな動作補助スーツを開発した.特に,持ち上げ動作を補助するための構造として,ベルトが上腕から肩越しに背中に抜け,大腿部裏から膝頭に,そして足裏まで連結される構造とした.本スーツ使用により,持ち上げ動作時の上腕二頭筋および脊柱起立筋の筋活動の最大値が3-5割程度軽減することを確認した.さらに,持ち上げる対象の違いによってゴムベルトの硬さを調節できるよう,磁気粘弾性ゴムファイバーを試作した.本材料に磁力を加えることによりある程度の伸び率まではばね定数が増大するが,上限を超えると磁力を加えないときの値と等しくなることを確認した.

  • 生体信号感情評価に基づき運動促進・維持する歩行補助システムの開発

    2018年   Jyun-Rong Zhuang

     概要を見る

    歩行時の人間の感情をリアルタイムに評価し,その結果に基づいて歩行補助機の目標値を自動的に調整するシステムを構築する.感情は快-不快と覚醒-睡眠の2軸による2次元で表すことができ,人間の生体信号,脳波,表情筋,心拍の分析値を用いて機械学習によりアンケート結果との比較を行い評価精度を検証した.その結果,およそ80%程度の正答率で評価できることを確認した.一方,歩行状態は,歩行率と歩幅の2次元にて表すことができ,そこで,目標の歩行率と歩幅を変化させたときの感情変化を確認する実験を行い,その変化傾向を把握することができた.また,トルクリミッターを歩行補助機に装着した.

  • リアルタイム感情評価に基づいて運動促進・維持する歩行補助機の開発

    2017年  

     概要を見る

    人間の感情は,覚醒-睡眠と快-不快の2軸で表した2次元で表すことができるが,アンケートをとらずに生体信号のみで評価可能な方法を検討した.快-不快に影響されやすいとする顔面の表情筋の筋電位,覚醒-睡眠に影響されやすいとする心拍(LF/HF),2軸の両方に影響する脳波を総合的に評価した.上記2次元マップを9つのエリアに分解し,アンケート結果との整合性を確認したところ,およそ80%の精度で推定することができた.本手法を用いることにより,ヒューマンマシンインターフェイスとしての活用が可能となった.

  • 健常高齢者向け歩行促進用補助機に組込可能なトルクリミッタの要素開発

    2016年  

     概要を見る

    健常高齢者向けに歩行促進する歩行補助機を開発した.本装置を屋外で様々な動作にも対応するには,突発的動作が発生したときの駆動部への逆入力を防ぎ,問題動作後に即座に連結が回復するトルクリミッタを組み込むことが重要である.しかしながらこのトルクリミッタを出力軸に追加すると外装が拡大することから,歯車内に本機構を組み込む構造を提案した.試作機を製作し,組み込まれた歯車の押し付け量に応じてリミットトルクを調整できることを確認し,また,歩行補助機使用中に急停止すると本機能が作動することを確認した.

  • 着衣内装着式超小型歩行補助機の開発と二次元感情マップに基づく心技体統合アシスト

    2016年  

     概要を見る

    高齢者の運動促進,歩容改善を目的として,着衣内に装着可能な超小型歩行補助機を開発した.超小型モータを用い,足裏の感圧センサの情報に応じて足関節を補助する.また,歩行中の使用者の感情を,様々な人体計測データをクラスタリングすることにより,快不快,覚醒睡眠の二次元で評価する方法を提案した.さらに,評価結果に基づいて歩行補助機の目標パラメータを調整した実験を行った結果,使用者の状態に応じて,運動促進もしくは維持を補助できることを確認した.以上より,本システムの活用により,心のメンタル補助,技のスキル補助,体の運動補助を統合し効率的な補助を実現する可能性を示唆した.