ZMP(ゼロモーメントポイント)による身体の改善

前回からの続き

整体治療院で、患者さんの状態を診断するときに、実施されるのが安静立位時の姿勢です。
片方の肩が下がっていないか？
腰が曲がっていないか？
整体治療後にこれら身体の歪が改善されているか？
等を診断してゆきます。

しかし今まで、多くの患者さんを診てきて、気づいたことがあります。それは
姿勢が改善されても、症状は改善されず、治療効果も出ていない。
その反対に
姿勢はもとの状態だが、症状が改善され元気になった。

姿勢を改善することは、静力学的にも安定した状態であり、治療効果が出ても不思議ではありません。
しかし人体は複雑で、これだけでは不十分だと思われます。

そこで等技研では、身体の動きをロボット工学で解析することにしてます。

「姿勢が改善されても病気が再発するのは、動きに何らかの異常があるからだ？」

そう考えています。
これを根本から改善してくれるのが、ロボット工学の力だと思っています。

以下の足踏み時のZMP(ゼロモーメントポイント)データをご覧下さい。
左側が一般のZMP、右側が坐骨神経痛のZMPです。



図の左側が前方、図の上部が右側です。

坐骨神経痛のZMPは、前後に大きく重心バランスが変化しています。
整体を実施すると、東洋医学の理論により、一時的に「気の流れ」が良くなり、症状が改善されました。
しかしながら、このような動作をされていると、腰部の椎間板に繰り返しのせん断応力が働いてしまいます。

椎間板には血管がありません。
よって再生はされません。つまり椎間板は疲労破壊する可能性があります。
このブログはロボット工学を課題にしたブログなので、ここでは材料学の疲労破壊や、転位論を述べるつもりはありません。
しかしとても重要な問題だと思います。

それでは、どの様に考えていくか？
今の段階では、姿勢やZMP波形の平均値を整体で改善させることは可能です。
しかし同じ波形でも、スペクトルを改善させるのは容易ではありません。

「先生～痛いよ～・・・・助けて・・・・」

苦しんでいる患者さんをどのように救うか？
この鍵をロボット工学が握っているのでは・・・
そうに思えてなりません。

ZMPと坐骨神経痛、膝痛、股関節痛・・・
ロボット工学の先生方は、どのようにお考えでしょうか？

ロボット工学をより多くの人達のために・・・

「日本のロボット工学(特に二足歩行ロボット)が、欧米方面で批判を受けてる。」
ある勉強会でそのようなことを耳にしました。

このブログを発信した目的の1つは、この批判に少しばかり反論してみたかったのも、ひとつの理由だったのです。

欧米方面での批判！
どのような批判が出ているのか・・・先生のお話を聞きました。

「研究コストが無視されている」
「遊びと研究が一緒になっている」
「走れるようになった！だからどうした？だから何なの？」
「宗教的な問題！人間をあのような形で表現するとは何事か！」

等・・・色々ありました。
まぁ考え方の違いによるものですが、特に二足歩行ロボットの批判はすさまじいものでした。
しかし二足歩行ロボットにも、良いところはたくさんあります。

まず人間の道具をそのまま使用できる。
道具や工場のラインを大きく改造する必要がない。
親しみがあり、一般の方にもロボット工学のすばらしさ、楽しさを伝えることができる。
二足歩行であること自体に意味がある。

こんな感じになると思います。

しかし私はやはり医学に活用すべきと思われます。
これだけの技術を病気の診断や治療のために、大いに活用すべきだ！
と感じております。

この問題を解決してくれたのが、治療院での活用です。
つまり整体治療にロボット工学を応用してみるのです。

最初は本当に手惑いました。
「どのように応用すればいいのか？」
「専門外の方に、どのように解り易くお伝えするか？」
以上の2点が一番大きな問題でした。

しかし実施すればメリットもあります。
整体といえば民間治療院です。
近所の方、近県の方など、今までロボット工学にかかわらなかった、一般の方々が対称になります。
「本当に身近な人々に、ロボット工学をお伝えできる、唯一の場所ではないか・・・・」
とさえ感じています。
つまり大学や企業の研究室とは、全く別の活用方法となるのです

「どのように応用するか？」
「どのように解りやすくするか？」
「どのように役立てるか？」
「負担の少ない測定法は無いか？」

考えた結果、動歩行技術のZMP(セロモーメントポイント）を活用することにしました。
つまり患者さんの重心位置に加速度センサーを取り付け、そこから床面重心位置を検出するのです。

実際に行ってみると、前後左右のZMP波形が、きれいに検出されました。

これを分析していくと、意外なことを感じ始めました。
(分かったのではなく、感じたのです。）

患者さんの病気を治してあげたいという気持ちと、ロボット工学の意外な関係・・・
とてもやりきれない気持ちでした。

私がどのように感じたのか・・・

申し訳ありませんが、このお話は次回に続くとさせていただきます。
(患者さんがお見えになるため・・・）

ロボット工学の先生方のご指導をいただければ幸いです。

股関節異常の診断・・・ロボット工学に救われて・・・・

「先日ちょっとミスをしてしまいました。」

「な～んだ、いつもじゃないか・・・今度は何をやらかしたんだ？」

「よくぞ聞いてくださいました。」

「先日治療院に来れた40代の女性患者さん。今回3回目の来院です。いつ通り足踏み運動のゼロモーメントポイント（ZMP)を計測し、スペクトル解析しました。」



「これは足踏み周波数の5倍の位置にピークがある。と言うことは股関節や婦人科系に問題があるかもしれない・・・・というやうだな。」

「そうなんです。ここまでは良かったんです。しかし問題はその先です。以下は患者さんとの会話です。」


「これは・・・もしかしてAさん、あなた股関節が悪くないですか？」

「いいえ別に・・・・」

「そうですか・・・・股関節痛や婦人科系の病気には十分ご注意ください。」

「ところで先生・・・」

「なんでしょうか？」

「私がなぜ先生の治療院に来たか覚えていますか？」

「え～と確か股関節・・・先天的な股関節脱臼・・・あっそうか！そうだった！」

「やっと思い出してくれましたか？思い出してくれるのを待っていたんです。よかったです。」



「な～て感じです。」

「それは患者さんに対して失礼だ！お前は何かに気を取られると、大事なことを忘れることがある。今後十分に注意してくれ！」

「はい・・・わかりました・・・」

「今回はロボット工学に救われたな！これからも勉学に励み、患者さんの治療に役立ててくれ。」

坐骨神経痛の診断・・・やはりロボット工学が有効か？

「もう１０月も半ばになってしまいましたね・・・・
時が経つのは本当に早いです。しかし研究やレポートは進まない・・・・本当に嫌になります。」

「どうしたんだ？いやに元気がないな・・・」

「いや～先輩・・・ちょっと昔の失敗談を思い出しまして・・・」

「いつも失敗ばっかりしているお前が言うのだから、よっぽどひどい失敗をしたんだな。」

「そうなんです。あれは今から３年ほど前・・・・私が整体治療院を開業して間もないころの話です。」

「そうか・・・あの時は大変だったな～」

「坐骨神経痛の女性患者さんが来られた時です。当時儲けはほとんどありませんでしたが、ある程度の治療効果を上げ、評判が広がり紹介で来れた患者さんでした。」

「うんうん・・・うっすらと覚えている。」

「整体治療をしたところ全く症状が改善しなかったのです。画像解析で姿勢の状態を見ると、整体前と整体後で姿勢がびっくりするほど良くなっているんです。普通姿勢が良くなれば症状が改善される・・・多くの治療家の先生が言われています。生体力学的にも安定した状態だからです。」

「しかしちっとも良くならない・・・痛みも改善されない・・・と言うことか・・・」

「そうなんです。ようは姿勢が改善されても、身体が良くなるとは限らない・・・と言うことです。」

「それではどう考えていくんだ？」

「やはり身体の状態を左右するのは、姿勢歪ではなく、運動歪ではないか？と考えています。」

「つまり動いた状態・・・動きの癖によって身体の歪が再発する・・・そう考えていいのかな？」

「そうです。私もそう思うんです。しかし今現在では、まだ良く分からない状態です。」

「しかし床面重心バランス(ゼロモーメントポイント)も、かなり精密に分析できるようになったじゃないか！この点をもっと調べたらどうだ？」

「そうですね。やはりロボット工学の応用が効力を発揮すると信じたいです。しかしどうやるか？・・・ロボット工学の先生方は、二足歩行の状態をどのように研究されているのでしょうかね？」

ロボット技術研究会

「日本技術士会に、ロボット技術研究会があります。」

「日本技術士会は知っているけど、そんな研究会があったんだ・・」

「そうです、あります。先輩も入りませんか？」

「しかし技術士会の会員で無ければ駄目なんだろ？」

「いいえ会員以外の方もいらっしゃいます。」

「そうか・・・でホームページはあるのか？」

「残念ながらありません。」

「な～だ・・・」

「そうあきれないで・・・日本技術士会のホームページをご覧ください。」
http://www.engineer.or.jp/nyukai/nyukai.htm
「いやに熱心だな～あっそうか！確かお前！副会長になったんだな！」