林 祐一郎

J-GLOBALへ         更新日: 19/10/15 09:40
 
アバター
研究者氏名
林 祐一郎
 
ハヤシ ユウイチロウ
eメール
hayashiytmu.ac.jp
URL
http://www.comp.tmu.ac.jp/hase-lab/
所属
公立大学法人 首都大学東京
部署
システムデザイン学部 機械システム工学科/大学院 システムデザイン研究科 システムデザイン専攻 機械システム工学域
職名
助教
学位
博士(工学)(同志社大学), 修士(工学)(同志社大学), 学士(工学)(同志社大学)
科研費研究者番号
70631935

プロフィール

専門・研究分野:身体動力学(歩行など運動解析),多目的構造最適設計,システム工学,生体医工学,構造動力学・制御

研究テーマ
・日常環境におけるヒト・機械協調系の統合的な生体運動解析と動力学的応用設計論の提案

・大腿義足およびセンサデバイスにおける生体力学的根拠に基づく構造の多目的最適化

研究分野

 

経歴

 
2018年4月
 - 
現在
首都大学東京 システムデザイン学部 機械システム工学科/大学院 システムデザイン研究科 機械システム工学域 助教
 
2013年1月
 - 
2018年3月
首都大学東京 都市教養学部 理工学系 機械工学コース/大学院 理工学研究科 機械工学専攻 助教
 
2012年4月
 - 
2012年12月
同志社大学 高等研究教育機構及び理工学部機械系学科 助手(有期研究員)
 

学歴

 
2009年4月
 - 
2012年3月
同志社大学大学院 工学研究科 機械工学専攻 博士課程(後期課程)
 
2007年4月
 - 
2009年3月
同志社大学大学院 工学研究科 機械工学専攻 博士課程(前期課程)
 
2003年4月
 - 
2007年3月
同志社大学 工学部 機械システム工学科
 
2000年4月
 - 
2003年3月
私立 同志社国際高等学校  
 
1997年4月
 - 
2000年3月
私立 同志社国際中学校  
 

委員歴

 
2016年3月
 - 
2016年3月
日本機械学会 関東学生会第55回学生員卒業研究発表講演会  BPA審査委員
 
2013年3月
 - 
2013年3月
日本機械学会 関東支部第19期総会講演会  実行委員
 

受賞

 
2009年6月
財団法人加藤科学振興会 研究奨励賞
 

論文

 
生体力学を考慮した特異値分解に基づく身体運動のシナジー解析とその応用
林 祐一郎,長谷 和徳
バイオメカニクス研究(総説,特集記事)   22(3) 135-147   2018年12月   [招待有り]
林 祐一郎,辻内 伸好,宇野 龍司,牧野 裕太,松田 靖史,土屋 陽太郎
日本機械学会論文集   82(835) 1-13   2016年3月   [査読有り]
これまでに,大腿義足装着者の歩行運動計測における各種物理量に基づく生体力学的考察がおこなわれてきたが,より実際的な路面環境と考えられる斜面や階段における関節角度および関節モーメントの双方を考慮した特異値分解を用いた主成分分析による運動解析は実施されていなかった.そこで,本研究ではウェアラブルな歩行解析システムを用いて,日常生活環境を反映した平地に加えて斜面および階段の昇降といった複数の条件下における大腿義足歩行を計測し,算出した関節角度および関節モーメントから下肢関節回転運動における主要な...
林 祐一郎,辻内 伸好,中村 匠汰,牧野 裕太,浅野 真由,松田 靖史,土屋 陽太郎
日本機械学会論文集   82(834) 1-14   2016年2月   [査読有り]
これまでに,特異値分解を用いた健常者の歩行中に生じる下肢の関節角度に関する定量的評価はおこなわれてきたが,歩行訓練において有用とされる下肢関節モーメントは含まれなかった.そこで,本研究では関節角度に加えて関節モーメントを考慮した下肢関節回転運動の定量的な解析手法を提案し,ウェアラブルな計測装置を用いて健常者および大腿義足装着者のトレッドミル上において計測した歩行運動に適用し,抽出した動作パターンを被験者間に関して比較考察することにより,提案した手法による定量的解析ならびに評価の有効性を検証した.
林 祐一郎,辻内 伸好,松田 靖史,土屋 陽太郎
日本機械学会論文集   81(831) 1-12   2015年11月   [査読有り]
大腿義足装着者は膝関節の欠損により不安定な歩容となるため,負荷状態に基づく歩行訓練が必要となる.しかし,従来手法である逆動力学解析では数値計算手順が確立されていない.他方,直接計測として多軸力覚センサが用いられたが,関節負荷との相互関係が不明である.そこで,本研究では逆動力学解析および直接計測によって大腿義足歩行における関節負荷を推定し相互比較をおこない,出力結果および計測方法の有効性を検証した.さらに,日常生活動作を反映した屋外の路面環境における実験結果について特異値分解に基づく力とモー...
林 祐一郎,長谷 和徳,竹原 昭一郎,鳥垣 俊和,平尾 章成,工藤 義弘,山本 祐輔
日本機械学会論文集   81(831) 1-17   2015年11月   [査読有り]
これまでに,自動車乗員の身体挙動は振動工学的な見地から観察された人体応答などの形として多く解析されたが,横方向運動時の動力学的挙動を生体力学的観点から解析した例は存在しない.そこで,本研究では横方向への過渡的な加速度負荷時を模擬・再現した場合に取得された姿勢角度および座面に生じるモーメントに関して特異値分解を施し,身体運動を構成する上で支配的な運動パターンを各条件下について算出し,姿勢およびシート条件に関する特徴的なヒトの運動パターンを定量的に評価し,それらの有効性を検証した.
林 祐一郎,辻内 伸好,宇野 龍司,牧野 裕太,土屋 陽太郎
日本機械学会論文集   81(830) 1-12   2015年10月   [査読有り]
これまでに,特異値分解を用いたヒトの歩行中に生じる各種物理量の定量的解析手法が適用されたが,より実際的な環境の階段や斜面における関節モーメントを考慮した主成分による運動解析は行われなかった.そこで,本研究ではウェアラブルな歩行解析システムを用いて日常生活動作での代表的な路面環境である平地,斜面および階段の昇降といった複数の条件下におけるヒトの歩行運動を計測し,算出した関節角度および関節モーメントから関節間協調動作の中でも相関が高い動作パターンを抽出し,それらに基づく定量的解析の有効性を検証した.
林 祐一郎,辻内 伸好,松田 靖史
日本機械学会論文集   81(825) 1-12   2015年5月   [査読有り]
大腿義足着用者は日常生活動作において多くの不安定な歩容を生じるため,運動教示を用いたリハビリテーションが必要と考えられる.しかし,それらの指標となり得る大腿義足着用者の歩行運動に関する構成原理は未解明であり,大腿義足着用者を含むヒトの歩行運動を定量的に評価しなければならない.そこで,本研究では健常者と大腿義足着用者の歩行運動中に生じる下肢の関節角度に着目し,特異値分解に基づく評価手法を適用することによって関節間協調のパターンを抽出し,両者におけるそれらの比較検証に基づく定量的評価をおこなっ...
林 祐一郎,長谷 和徳,内藤 尚,西澤 教之
日本機械学会論文集   81(824) 1-11   2015年4月   [査読有り]
ナンバ歩行は健康促進を目的としてヒトの身体運動メカニズムに基づく創意工夫が凝らされている日本人特有の歴史的・伝統的な歩行様式であるが,その具体的な実用性は学問的な生体力学の観点からの歩行分析によって得られたデータに基づいた定量的・客観的な議論によって十分に確認されていないといえる.そこで,本研究ではこれまでに構築した足部精密モデルに加えて神経振動子におけるフィードバック式の変化を導入した全身運動のシミュレーションモデルによってナンバ歩行を生成し,通常歩行との差異を各物理パラメータによって定...
林 祐一郎,長谷 和徳,内藤 尚,西澤 教之
日本機械学会論文集   80(812) 1-12   2014年4月   [査読有り]
従来の歩行シミュレーションモデルでは足部の簡略化など精度が不十分であり,モデルの妥当性を向上させる必要がある.また,歩行を最適化するための統一的な単一の目的関数は存在しない.本研究では,複数の関節を追加してヒトの足部を精密化し,目的関数を移動仕事率の最小化,トウクリアランスおよび床反力ペナルティとした上で,それらの混成化に基づきヒトの歩行シミュレーションモデルを開発した.その際,前足部関節の能動的な蹴り出しと角度変化により位置エネルギと運動エネルギの相互変換の容易化,床反力ペナルティによる...
林 祐一郎,辻内 伸好,小泉 孝之,松田 靖史,土屋 陽太郎,井上 喜雄
日本機械学会論文集C編   79(805) 3059-3074   2013年9月   [査読有り]
これまでに,移動式床反力計と姿勢センサを組み合わせたウェアラブルな歩行解析システムが開発されたが,幅広い環境下での長時間連続した歩行動作については計測がなされていなかった.そこで,本研究では歩行解析システムを用いて日常生活中の代表的な路面環境である平地,斜面および階段の昇降といった複数の条件下における健常者および大腿切断者の歩行運動を計測し相互比較をおこない,床反力,関節モーメント,消費エネルギの各歩行条件に関する相違および生体力学的なメカニズムを比較考察し,それらの特徴を把握したとともに...

Misc

 
Three-Dimensional Biomechanical Knee Joint Modeling in Patients with Knee Osteoarthritis
Sentong Wang, Kazunori Hase, Makoto Yoshida and Yuichiro Hayashi
8th World Congress of Biomechanics (WCB 2018)      2018年7月   [査読有り]
Consideration of Sensor Position and Number by Multi-Objective Structural Optimization of the Mobile Force Plate Based on Biomechanical Evidence during Gait
Yuichiro Hayashi
XXVI Congress of the International Society of Biomechanics (ISB 2017)      2017年7月   [査読有り]
Proposal of the Multiple Objective Optimal Design Example concerning the Structure of Mobile Force Plate Based on Biomechanical Evidence during Gait
Yuichiro Hayashi
2017 World Congress of International Society of Posture and Gait Research (ISPGR 2017)      2017年6月   [査読有り]
Yuichiro Hayashi and Goro Obinata
Proceedings of the 2016 IEEE/SICE International Symposium on System Integration   301-306   2016年12月   [査読有り]
Biomechanical Analysis of Japanese Traditional Nanba-Style Walking Using a 3D Inverse Dynamics Model
Feng Yang, Kazunori Hase, Yuichiro Hayashi and Tatsuhiko Yano
Proceedings of the XIV International Symposium on 3D Analysis of Human Movement   441-444   2016年7月   [査読有り]

競争的資金等の研究課題

 
動力学シナジーを用いたヒト・機械協調系の統合的な運動解析システムの構築
首都大学東京 システムデザイン学部: 傾斜的研究費(若手奨励経費)
研究期間: 2019年8月 - 2020年3月    代表者: 林 祐一郎
生体力学的根拠に基づく装着型床反力計の多目的最適設計手法と指標の確立
首都大学東京 システムデザイン学部: 傾斜的研究費(若手奨励経費)
研究期間: 2018年4月 - 2019年3月    代表者: 林 祐一郎
速度外乱に対するフィードバック制御構造推定による視覚的実時間運動訓練装置の開発
首都大学東京: 傾斜的研究費(全学分) 学長裁量枠 上位科研費申請支援
研究期間: 2017年4月 - 2018年3月    代表者: 林 祐一郎
日常環境動作におけるヒト・機械協調系の統合的な生体運動解析と動力学的応用設計論
首都大学東京 理工学研究科: 傾斜的研究費(部局競争的経費)
研究期間: 2016年4月 - 2017年3月    代表者: 林 祐一郎
日常環境動作におけるヒト・機械協調系の統合的な生体運動解析と動力学的応用設計論
首都大学東京 理工学研究科: 傾斜的研究費(部局競争的経費)
研究期間: 2015年7月 - 2016年3月    代表者: 林 祐一郎

社会貢献活動

 
オープンラボ(授業および研究室)
【講師, 助言・指導, 企画, 運営参加・支援, 報告書執筆】  首都大学東京 理工学研究科 機械工学専攻  機械設計製図b(電気自動車の設計・製作・走行)および人間機械システム研究室  2014年 - 現在