112
16 日本バーチャルリアリティ学会誌第 7 巻 2 号 2002 年 6 月

特集

スポーツと VR

リハビリテーションのための VR スポーツ

塚本一義、和田隆広
香川大学に、健康・福祉機器に VR 技術を適用した例を概観する。

１．はじめにリハビリテーショントレーニングは単調な動作の繰りまず、2 節に VR 技術を用いたリハビリテーション機器返しであることが多く、患者の忍耐力が要求されることについて説明する。次いで 3 節でアミューズメント性、が多い。特に、理学療法士は一般に一人で複数人の患者

ゲーム性を兼ね備えた高度な VR 技術として、VR スポーを看ているため、理学療法士の不在時には単独でトレーツシステムに関する研究成果について述べる。最後に、ニングを続ける場合もあり、モチベーション維持が困難

4 節で著者らが提案している VR スポーツシステムによとなっている。

るリハビリテーションについて、その概念と最新の研究

重度の患者や手術後間もない患者に対しては，CPM

結果を示す。

(Continuous Passive Motion) 装置 [1] によって、理学療法士がいなくても、リハビリを自動化する手段が確立され２．VR 技術を用いたリハビリテーションつつある。しかし、症状が比較的軽度であり、能動的なVR 技術は専門オペレータの訓練用シミュレータや展運動によって治療を行う必要のある患者は、結局は治療

示紹介等に利用されているが、リハビリテーション分野に対する意欲が重要なファクターとなるため、訓練に対への適用事例もいくつか報告されているので、ここではするモチベーション維持が重要である。

最近の動向を概観する。

一方、人々の健康に対する関心の高さを背景に、様々な健康機器が商品化されている。特に健康増進や体力維

２. １ リハビリテーション用力覚呈示装置の開発

持等においては継続が最も重要である。エルゴメータやリハビリテーショントレーニングにおいては、患者

トレッドミル等がそれにあたるが、すぐに飽きてしまい、に適切な力・トルクを与える必要がある事が多い。そモチベーション低下が原因で継続が困難である場合も多のため、トレーニングに VR 技術を適用する上で、力覚い。

呈示装置が重要な役割を果たす。力覚呈示装置は、リハ

このように、健康・福祉機器においては患者やユーザ

ビリテーションへの適用を考える際、ヒューマンインタの意識が重要であり、モチベーション維持が継続利用のフェースとしての安全性が最も重要な問題である。そこキーとなるので、アミューズメント性を導入することにで、安全性の高いリハビリテーション用の力覚呈示装置

よって実現可能と考えられる。この目的のために、近年の開発が進められている。

は健康・福祉機器に VR 技術を適用する事例が増えつつ

Kim ら [2] は、ワイヤ駆動機構 SPIDAR を用いた PCある。本稿ではリハビリテーショントレーニングを中心

ベースのリハビリテーション装置の試作を行っている。

16

特集

JVRSJ Vol.7 No.2 June, 2002

スポーツと VR

直方体型にアングルを組み、その各頂点にモータ、プー

113
17

画像を呈示するものである。

リおよびエンコーダのセットを取り付け、各プーリから

例えば藤江ら [4] は、左右足別々に可動する歩行面と糸を出し、4 頂点から出た糸を一点で結ぶ。モータによ

意欲向上のための映像表示装置と、転倒防止を兼ねた介り糸には一定のテンションがかけられており、たるみを助装置からなる歩行訓練機を開発した。このシステムで防止している。ユーザはこの結ばれた点を指で持ち、3は、介助装置先端の変位・力、歩行速度、歩行推進力等

次元空間内のある領域内において自由に動かすことがでが計測可能であり、これらを用いて患者の歩行状態の評きる。また、
これを 2 セット用意することによって、母指、価を行っている。また、治療にあたる医療スタッフの知示指によるピンチング動作が可能となる。さらに、必要

識・ノウハウを集約・体系化したエキスパートシステム

な時に各糸の張力をサーボモータによって制御し、指にを訓練機に搭載することによって、より効果的な訓練の力覚を提示することができる。SPIDAR と CG を呈示す実現を試みている。

るモニタを組み合わせ、手指のリハビリテーション装置

また柴田ら [5] は、高齢者、特に痴呆性高齢者を主たを試作し、マッチ点火、荷物運び、簡単な組み立て作業る対象として、立体映像呈示装置を搭載した歩行訓練機等の訓練を実現している。

を開発した。まず高齢者の立体視機能等について調査し、坂口ら [3] は、ER 流体を用いたアクチュエータを開ADL(Activity of Daily Life) スコアが高いほど立体映像に発し、リハビリテーションへの応用を検討している。

対する関心が高いことが示された。また、その結果より、

ER 流体とは、電場を印加すると見かけ上の粘性が変化

ADL スコアを基に対象者を選定する事を提案した。さする機能性流体の一種であり、アクチュエータの出力にらに、開発した訓練機を用いた高齢者実験を通し、立体取り付けることによって可変出力クラッチの役割を果た

映像への関心の高さを示したが、訓練効果等の詳細検討す。アクチュエータ自体が減速機付きのサーボモータでが今後期待される。

あってもバックドライバビリティが確保され、過度の力がかかると滑りが生じるため安全性が高いという利点

２. ３ VR 技術を応用したエルゴメータを持つ。ER アクチュエータを 2 台用いた平行リンク機

健康トレーニングやリハビリテーションに用いられ構型マニピュレータに CG を呈示するモニタを組み合わる、エルゴメータに VR 技術を適用した機器が開発されせ、上肢リハビリテーション装置を試作している。仮想ている [6]( 図 1 参照 )。エルゴメータのコントロール画

空間内にあるターゲットを追従する実験や呈示された粘面の代わりに CRT モニタが取り付けられており、屋外性の識別による運動感覚実験を行い、リハビリテーショ

でサイクリングを楽しんでいるように画像が変化する。

ン効果の検証を試みている。

心拍数の目標値と現在の心拍数に応じて、画面中のペー

上記は、力覚呈示装置の開発に主眼を置いており、リスメーカーとなる相手の速度が変わり、それに追従する

ハビリテーションへの本格的な適用については今後の展と自動的に目標の運動量になる。さらに，設定によっ開が期待される。

ては他の選手と競争するモードも選べ、楽しみながらトレーニングが可能となる。

２. ２ VR を応用した歩行訓練装置の開発
脳卒中による片麻痺等において歩行機能に障害を持つ患者に対し、感覚・運動機能の協調性等を再教育し、歩行機能を回復させる訓練が行われる。歩行訓練においては、理学療法士や手すり等の支持の下、何度も歩行にチャレンジしなくてはならないため、患者の肉体的負担に加え精神的負担も大きくなりがちである。しかし、自立的な生活のために、歩行機能を再獲得することは非常に重要であり、効果的な手法が切望されている。これに

図１

対し、歩行訓練装置に VR 技術を適用し、アミューズメ
ント性等を実現する研究開発が数多く行われている。それらのほとんどは、トレッドミル等の前部にスクリーンや CRT 等の画像呈示装置を取り付け、歩行に合わせた

17

VR エルゴノメータ （提供

竹井機器工業（株））

18 日本バーチャルリアリティ学会誌第 7 巻 2 号 2002 年 6 月
114

特集

スポーツと VR置かれ、ラバチュエータを用いた構成となっている。呉２. ４ VR 技術による乗馬療法
欧州を中心に発展してきた乗馬療法は、腰痛や筋力低ら [9] は、VR キャッチボールの実現を目指し、ボール下等の予防や治療および姿勢反射能力の向上、さらにはをキャッチした感覚を伝える力覚呈示装置を試作してい中枢神経機能の劣化予防等の効果があると期待されている。これらいずれにおいても力覚呈示装置を試作して性る。四宮ら [7] は、VR 技術を用いた乗馬療法機器を開能評価が行われているに留まり、力覚呈示装置としての発した。まず、6 自由度パラレルメカニズムと CG 呈示

リアリティの定量的な評価がなされていない。

装置で構成される VR 乗馬療法システムを開発し、馬の森園ら [10]、[11] は、VR キャッチボールや VR テニス

運動計測によって鞍の動きを忠実に再現した。また、筋のための力覚呈示装置の研究を行っている。パラレルワ

力増強訓練に特化し、自由度の削減によって簡素化を検イヤ機構という新しいパラレルメカニズムを用いたもの討した。無限にある鞍の運動パターンの中から、被験者である。従来のパラレルメカニズムのリンク部をワイヤの主観評価により 2 種類の動作に絞り込んだ。この 2 種に置き換えた機構であり、極端に軽量であることが最大類の動作における胴回りの筋電位を計測し、筋力増強訓のメリットである。そのため、人体との衝突が生じても練効果の高い 1 種類を決定した。

衝撃が少なく、またスポーツのような高速運動に利用で簡素化した運動を 1 つのモータで実現し、コストダウ

きる。また特に [11] では、力覚呈示装置の性能としてンの結果、商品化に成功した ( 図２)。本装置の有効性

機構透明性に着目し、オペレータへの目標呈示力が 0 の

について、
特に腹筋、
背筋力への効果を筋電位計測によっ場合にどれだけ 0 に近づけられるかが吟味されている。

て検証している。

制御則の安定性についても詳細に論じられている。
３. ２トレーニング用 VR スポーツシステム
純粋にスポーツのトレーニングを目的として、VR ス
ポーツシステムの開発が行われている。
Doi ら [12] は、アメリカンフットボールの瞬時における反応の能力を訓練する事を目的として、VR アメリカ
ンフットボールシステムを開発している。用途を特化しているために力覚呈示装置は用いず、円筒型のスクリーンを用いて、どのような方向から見ても臨場感の高い試

図２

簡易型乗馬療法機器 （提供松下電工（株））合風景を呈示出来る点に主眼が置かれている。
上條ら [13] は、スキーのトレーニングを目的とした
VR スキーシステムを開発している。本システムでは３．VR 技術を用いたスポーツ
2 節で概説したリハビリテーション機器とは別に、ス

ユーザの生体情報をフィードバックしている。例えば、ポーツを VR 技術を用いて実現する VR スポーツシステ

自律神経系の影響を受ける指尖脈波を用いて緊張状態のムの実現を目指した研究がいくつかなされている。

推定を行い、重心動揺を計測してバランス状態の推定を

本節では、VR 技術を利用したスポーツシステムの実行っている。これら生体情報を用いて仮想スキーにおけ現を試みた研究について概観する。

るスロープの難易度を自動的に生成する手法について言及している。このように生体情報をフィードバックして、ユーザに適応する機能を具備したシステムは、特に高齢

３. １ VR スポーツの力覚呈示装置
VR スポーツを実現するためには、従来の一般 VR に化社会においては、高齢者の多様な身体特性に適応するない特別な要求が発生する。例えば、力覚呈示装置等の必要性から今後ますます重要になるであろう。

高速性である。そのため、VR スポーツシステムの実現を目指した、VR スポーツ用力覚呈示装置に関する研究

４．リハビリテーションのための VR スポーツが多く行われている。

著者らは、2 節で述べたような従来の健康・福祉機器

竹田ら [8] は、VR バスケットボールの実現を目指し、で欠けていたアミューズメント性、ゲーム性を VR ス

第一段階として VR ドリブルのためのハードウェアにつ

ポーツによって実現することを提案している。さらに、

いて研究を行っている。力覚呈示装置の開発に主眼が医学部の協力の下、VR スポーツの様々なリハビリテー

18

特集

JVRSJ Vol.7 No.2 June, 2002

スポーツと VR19115

電位と比較することでテニススイングの筋力増強訓練効

ション効果を検証している。
本節では、著者らのグループが行っている、VR スポー

果を調査する。筋電位に影響を与えるスイング種類、スツによるリハビリテーションについて、最新の研究成果

イング速度、手関節にかける負荷を変化させ、各筋の筋を紹介する。

電位への影響を調査した。
測定を行うスイングはフォアハンド、サーブの 2 種類とした。手関節の平均速度は、フォアハンドにおいて 3、

４. １ 研究の着眼点
著者らの研究では、VR 技術を用いて仮想空間上でテ

4[m/s]、サーブで 2、3[m/s] のそれぞれ 2 種類である。まニスやサッカー等の種々のスポーツがプレイできる VR

た VR テニスではラケット等に外力を与えることで筋負スポーツシステムを開発した。これにより様々なリハビ

荷を制御する場合もある。本実験では簡易的に手関節にリテーションを行い、患者のモチベーションを高く維持

錘を付け実験を行う。錘は負荷無し、1、2[kgf] の 3 種類

し、継続的に楽しくリハビリテーションを行うことを提とする。測定を行う筋は上腕二頭筋 (Bicep B)、上腕三頭案している ( 図３)[14][15]。従来研究と異なり対戦式のス筋 (Tricep B)、三角筋前部線維 (Delt ant)、三角筋中部線維

ポーツでリハビリテーションを行うため、高いゲーム性、(Delt mid)、三角筋後部線維 (Delt pos)、大胸筋 (Pect M) のアミューズメント性を有している。また相手プレイヤを6 種類とする。

プログラムで制御することにより患者の症状に合わせた

図４、５にフォアハンド、サーブの筋活動をそれぞれ

相手プレイヤとの対戦が可能になる。

示す。両図を比較し、フォアハンドでは大胸筋、サーブ
では三角筋後部線維のピークがそれぞれ大きいことがわ
かる。また紙面の都合上省略をしているが、スイング速アミューズメント性
各種スポーツ度を上げることでフォアハンド、サーブ両スイングにお楽しく継続可能いて時系列パターンに変化が見られた。例えばスイング

好みのスポーツ
選択可能

多様性

速度を上げた場合、フォロースルー時に三角筋中部線維や三角筋後部線維でピークが発生した。これはスイング

・ ・ ・

・・・

相手プレイヤの存在

・ ・ ・

速度が上がると減速に大きな筋活動が必要になるからだ

・・・

・ ・ ・

ゲーム性
� 思考力低下防止と予想する。また負荷の増加に対しては時系列パターン

カスタマイズドプログラム

� 痴呆防止に大きな変化は見られなかった。しかし負荷が増加する

適応性
ユーザ・患者に適応した
アルゴリズム������

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������� ��

VR スポーツによるリハビリテーション��� �μ��

図３

リハビリテーショントレーニングとしては、VR テニ����� ������������������

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����� ��������� ����スによる上肢の筋力増強訓練、関節可動域訓練、協調性����� ��訓練および、VR サッカーによる平衡感覚訓練、協調性�

訓練、下肢・体幹の筋力増強訓練、下肢の関節可動域訓

図４

練を中心に、リハビリテーション効果の研究およびシス

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���� ������

フォアハンドの筋活動

テム構築を進めている。このようにスポーツ競技のバリ������

������

������ ��エーションにより、様々な部位の様々な機能の訓練が可���������

���������

������� ����� �μ��能となる。本節では、テニスによる筋力増強訓練、関節可動域訓練および、サッカーにおける平衡感覚訓練の研究例を示す。

����� ������������������

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����� ��������� ����４. ２ テニスによる上肢筋力増強訓練 [14]����� ��
�

テニススイングを行った場合の各筋の筋電位を測定
図５

し、運動療法で行われているチューブエクササイズの筋

19

�

�

サーブの筋活動���� ���

�

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116
20 日本バーチャルリアリティ学会誌第 7 巻 2 号 2002 年 6 月

特集

ことで筋電位のピークが少し大きくなり、ピークが生じ����� �������������� ������������

�����

スポーツと VR

�����

�����

180
���������� �� ���� �������� ％ている時間が増加した。
次にチューブエクササイズと比較することで筋力増強訓練効果を調査する。本実験では肩外転、内旋の 2 種
類のチューブエクササイズと比較を行った。大胸筋は内旋を用いて正規化を行い、その他の筋は外転で正規化を行っている。図６にフォアハンドの積分筋電量をチュー

160
140
120
100
80
60
40

ブエクササイズの積分筋電量で正規化した結果を示す。

20

各筋に対するそれぞれ 4 種類の棒グラフは、左から 3 種0������ ����� ���

���� ���

���� ���

���� �

類のグラフが順にスウィング速度が同じで、手関節への負荷を負荷無し、1、2[kgf] とした結果であり、負荷の筋

図７

サーブの積分筋電位

電位への影響を見る。右端のグラフは手関節に負荷を与えず速度を増加させた結果であり、左端のグラフと比較

表 1 にフォアハンド、サーブにおけるスイング速度、することで速度の筋電位への影響を見る。フォアハンド

負荷を変化した場合の積分筋電量の変化を示す。フォア

では負荷の増加により三角筋前部線維、三角筋中部線維、ハンドでは速度や負荷の変化により三角筋後部線維、大三角筋後部線維、大胸筋で積分筋電量が増加傾向である。

胸筋においてチューブエクササイズと同等の筋負荷を得速度に関しては上腕三頭筋、三角筋中部線維、三角筋後た。サーブにおいては大胸筋を除くすべての筋で同等の部線維、大胸筋で積分筋電量が増加している。特に三角筋負荷を得た。つまり、フォアハンドとサーブを合わせ

筋後部線維、大胸筋においては負荷や速度を変化するこることですべての筋で 100％を超える筋負荷を得た。まとでチューブエクササイズと同等の筋負荷を得た。

たフォアハンドでは大胸筋を除く筋でサーブと比較して筋負荷が弱いことから、患者が必要としている筋負荷が����� �������������� ������������

�����

�����

�����

比較的弱い場合にはフォアハンドが適していると考えら���������� �� ���� �������� ％120れる。また三角筋や、大胸筋においてはスイング速度、100

負荷を変化させることで筋負荷の大きさが 2 倍以上変化80

した。これより、パラメータを適切に変化することで患60者が鍛える必要がある筋に適切な筋負荷を与えるスイン

40

グを作り出すことが可能になる。

20
0

図６

表1
������ ����� ���

���� ���

���� ���

���� �

������ ����� ���
���� ���
���� ���
���� �

フォアハンドの積分筋電位

同様の処理をサーブにおいて行ったグラフを図７に示す。サーブにおいては負荷が増加することですべての筋

積分筋電量の制御範囲%��������
66〜83
40〜77
40〜51
64〜10290〜105

�����
65〜11740〜14540〜10964〜15621〜105

�����
65〜11782〜14574〜10973〜15621〜35で積分筋電量が増加傾向であることがわかる。また速度の変化に対しては上腕三頭筋、三角筋中部線維、三角筋

４. ３ テニスによる上肢関節可動域訓練 [15]後部線維で積分筋電量が増加している。上腕三頭筋、三VR テニスの上肢関節可動域訓練への適用可能性を検

角筋前部線維、三角筋中部線維、三角筋後部線維で負証するため、テニススイング時の関節運動域を調査する。

荷や速度を変化することでチューブエクササイズと比較

被験者はテニス非習熟者とし、座位でスイングをさせる。

して、100％を超える筋負荷を得た。また、特に負荷のスイングの種類の違いによる肩運動の変化を見るため増加に対する積分筋電量の増加の割合が大きくなっていに、フォアハンドとサーブの 2 種類について実験を行っる。この原因として、サーブでは鉛直方向に腕を動かす

た。

動きが多いため錘の影響を受けやすいということを推測

図８、９はそれぞれ、フォアハンド、サーブにおけるする。

肩関節角度を示す。図８よりフォアハンドでは内外転角

20

特集

JVRSJ Vol.7 No.2 June, 2002

スポーツと VRは− 15° から 60°、屈曲・伸展角が− 70° から 70° であり

21
117

４. ４ サッカーキックによる平衡感覚訓練

比較的低いスイングであることがわかる。また図９より

平衡感覚障害は前庭迷路や深部受容器等と密接に関連

サーブは外転角が 10° から 150°、屈曲・伸展角が− 180°

して非常に複雑である。平衡感覚訓練にサッカーキック

から 150° までであり、フォアハンドと比べて高い位置が利用できると期待される。

のスイングであることがわかる。
両者を比較すると、サー本節では、下肢を積極的に使用するサッカーキックにブの方が内外転、屈曲・伸展共に運動域が大きい。回旋着目する。様々な種類のサッカーキックにより、蹴り脚はほぼ等しい運動域である。

や軸脚の筋活動及び身体重心動揺を測定し、開眼片脚立
位時と比較することによって筋力増強訓練、立位バラン���������φ����������θ������
�������
�������

��������ψ������

ス訓練、協調性訓練への適用可能性を調査する。
まず、開眼片脚立位時と閉眼片脚立位時の筋電位と重�������
�������

心動揺を測定し比較する。筋電位は、体幹筋として腹直����� �����

筋、脊柱起立筋腰椎部、脊柱起立筋胸椎部、股関節周囲筋群として大殿筋、中殿筋、大内転筋、膝関節周囲筋群

�として大腿直筋、内側ハムストリングス、足関節周囲筋
群として前脛骨筋、長腓骨筋、腓腹、の 11 種類の筋に���������

����
�

図８

���������

���� ���
��

ついて測定を行う。重心動揺は重心動揺計を用いて測定�する。ついで、キックの種類をインステップキック、イ�

ンサイドキックの 2 種類、キックの方向を右方向、正面、

フォアハンドにおける肩関節角度

左方向の 3 種類とし、筋電位、重心動揺について開眼片���������φ�������θ������

脚立位時と比較する。

������

�������
�������

�������� �����

��������ψ

重心動揺計測に関する条件は片脚立位時の重心位置を�������
�������

原点とする。X、Y 軸を図 10

�

に示す通り定義する。開眼片���

脚立位時と閉眼片脚立位時の

�

���°
��°

実験では、軸脚を右足とし、�������������

����
�

図９

両手は腰の位置に左足は軸脚���������

より前に少し浮く程度上げ、���� ���
�

�

�

�

�

30 秒間重心動揺計の上で片サーブにおける肩関節角度

脚姿勢をとる。

図 10

重心動揺計測の座標系

キックに関する条件として、以下の 3 点を設定する。
まず、ボールの位置を X= − 20[cm]、Y=0[cm] の１種類

両結果より表２のような肩関節の運動域が得られる。
表２に固定する。また、キックの右方向は図 10 に示す通り

関節運動範囲フォアハンドサーブ

合計

重心の X 軸に対して 60[deg]、左方向は 120[deg] とする。

内外旋

‑60〜45‑40〜50110

内外転‑15〜60

10〜150165

さらに、キックスピードを揃えるためにメトロノームを屈曲・伸展‑70〜70‑150〜180330

1[Hz] にあわせ、1 拍目で脚を後方に引き、2 拍目で脚を前方に蹴り、3 拍目で元のボール位置に戻す。

フ ォ ア ハ ン ド、サーブをあわせると合計、内 外 旋 角

図 11 にインサイドキックで正面に蹴った時の筋電位110[deg]、内外転角 165[deg]、屈曲・伸展角 330[deg] が生と重心動揺を示す。筋電図の M0、Ｍ 1、Ｍ 2、M3、Ｍ 4 はじ、大きな肩関節運動域が得られることがわかり、関節それぞれボールの位置（初期位置）、最も後方に脚があ

可動域訓練へ適用可能であることを示した。

る時、ボールの位置（蹴る）、最も前方に脚がある時、ボールの位置（脚を戻す）を示している。

21

118 日本バーチャルリアリティ学会誌第 7 巻 2 号 2002 年 6 月
22

特集

スポーツと VR

今後、リハビリテーション機器に限らず様々な機器には、ユーザ個々人の特性に適応する機能が要求され、そのためのインタフェースとして VR 技術の重要性がます
ます高まるであろう。我々の提案するヘルスケア VR ス
ポーツシステムはそのための一つのチャレンジである。

6
X axis4

Y axis参考文献

20［1］R.B. Salter: Clinical application of basic research on-2continuous passive motion for disorders and injury of

-4
0

0.5

1

1.5

synovial joints, A preliminary report of a feasibility study,

2

Journal of Orthopedic Research, no.3, pp325-342(1984)
図 11

インサイドキック時の筋活動と重心動揺［2］ S. Kim et al.: Personal VR system for Rehabilitation to

表３にキックの種類、方向による筋電位の違いを示す。

hand movement, Proceedings of International Conference

A は、M0 から M1、B は M1 から M2、C は M2 から M3、

on Artificial Reality and Tele-Existence, pp102-108(1998)

D はＭ 3 からＭ 4 の区間を表す。また、＋は筋電量を開［3］坂口、古荘、元田 : ER アクチュエータを用いたリハ

眼片脚立位時と筋電量の割合で比較したときの評価を示

ビリテーション訓練システムの開発に関する基礎研す。開眼片脚立位姿勢の筋電量を 1 とし、それより小さ

究、日本ロボット学会誌、Vol.19、No.5、い場合は空欄、1 倍から 2 倍の場合＋、2 倍から 3 倍でpp612-619(2001)

あるなら 2+ 等で示す。

［4］藤江、土肥、根本、酒井、吉田、佐久間、鈴木 : バーチャ

表３

ルリアリティを活用した歩行訓練器、BME、Vol.12、サッカーキックにおける筋活動

No.8、pp29-37(1998)

Inside kickInstep kick
Right
CenterLeft
Right
CenterLeft
A B C D A B C D A B C D A B C D A B C D A B C D
M tibialis anterior
M peroneus longus
M gastrocnemius
M rectus femoris
M adductormagnus
Inside hamstring
M gluteus medius
M gluteus maximus
M rectus abdominis
Erector of spine(Thoracic)
Erector of spine(Lumbar)++［5］柴田 、河合、有本、大島、吉富、松岡、野呂、

2+

+ +
+
+ + 2+ + + + 2+ + + + 2+ ++ 2+ 2+ + 2+ 2+ ++ 2+ + + + + + +++ + ++ 2+ + ++ + 3+ 2+ 6+ 4+ + 2+ 4+ + + + + + + + 2+ 3+ + + + ++寺島 : 高齢者を対象とした立体映像リハビリテーションシステムの開発と評価、日本バーチャルリアリティ+ + + 2+ + + 2+ 3+ + + 3+ 4+
2+ + + + + + + + + 2+ ++ 2+ 2+ 2+ + + 2+ 2+ + 4+ 2+ + 3+ 5+ + 4+ + 4+ 3+ 3+ 3+ 6+ 2+ 3+
2+ 2+ 2+ + + + + + + 2+ + + 3+ 6+ 2+ 2+ + + 3+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2++ + + 2+ + + 2+ 4+ + 5+ + + 2+ 4+ + 2+ + 2+ 4+ 6+ + 2+ + 2+
+ + ++ + + + + + + + ++ ++ + + +
+
+
+
+
+
+
+
+ + + + + + ++ ++ + 2+ + + ++ + + + + + + + +学会誌、Vol.6、No.1、pp19-26(2001)［6］竹井機器工業（株）: O2 インテイクカタログ［7 四宮 、関根、仲島、澤田、王、石田、木村 : 乗馬療法機器の開発と筋力トレーニング効果の検証、日本

キックの種類、方向、および種類と方向に依存して活バーチャルリアリティ学会誌、Vol.6、No.3、pp197-202(2001)

性化する筋肉がある。このことより、筋力増強訓練が必要な患者に対して設定状況を変えることによって効果的［8］竹田 ,、筒井 : 力覚提示機能を持つボールのドリブ

なリハビリテーションを行うことが可能である。また、

ル仮想環境の構築、テレビジョン学会、Vol.49、No.10、キックの種類と方向による重心動揺測定したが、中枢神

pp1339-1346(1995)

経系の疾患や感覚障害を有する疾患において立位バラン［9］呉、木村、北澤、酒井 : バーチャルキャッチボール

ス訓練を必要とする患者に対して有効であるかを詳細にシステムのための追従型力覚呈示装置の試作、日本機検討する必要があるため、ここでは省略する。

械学会論文集Ｃ編、Vol.66、 No.6、pp2756-2763(2000)［10］森園 、井田、和田、呉、川村 : パラレルワイヤ駆動システムによるバーチャルテニスの試み、日本ロボッ

５．おわりに
本稿では、リハビリテーション訓練への VR 技術の応ト学会誌、Vol.15、No.1、pp153-161(1997)

用に関する技術開発の動向を概観した。また、アミュー［11］森園、倉橋、川村 : パラレルワイヤ駆動型力覚提示ズメント性やゲーム性、多様性等様々な利点を持つ、装置における高速運動実現のための制御手法、日本

VR スポーツをリハビリテーションへ応用する著者らの機械学会誌Ｃ編、Vol.64、No.622、pp2108-2115(1998)

最新の研究を紹介した。

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特集

JVRSJ Vol.7 No.2 June, 2002

スポーツと VR

［12］M. Doi, T. Takai, and K. Chihara: VR American

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【略歴】
一義 (TSUKAMOTO Kazuyoshi)

Football Simulator with Cylindrical Screen, Lecture Notes

塚本

in Computer Science, No.1834, pp286-293(2000)

香川大学 工学部 知能機械システム工学科

教授

1963 年東京理科大学理学部卒業。同年三洋電機中央研［13］上條 : 生体情報を利用した人工現実感（バーチャル・究所入社、1989 年同社生産技術研究所 所長、1993 年同

スキー）、PIXEL、No.132、pp39-41(1993)［14］吉井、山地、和田、田中、塚本 : バーチャルテニス

社メカトロニクス研究所 所長を経て、1999 年より現職。

によるリハビリテーションの実現 −テニスの上肢運工学博士。専門は行動科学、生体情報工学。著書『テク動とリハビリとの関連−、日本機械学会年次大会講ノエシックス』、『現代人間工学』。

演 論文集、Vol.6、pp255-256(2001)
和田［15］山地、吉井、和田、田中、塚本 : バーチャルテニス

隆広 (WADA Takahiro)

による関節可動域の改善と維持、日本ロボット学会

香川大学 工学部 知能機械システム工学科

助手

学術講演会予稿集、CD-ROM(2001)

1994 年立命館大学理工学部機械工学科卒業、1996 年立命館大学大学院理工学研究科情報システム学専攻修士課
程修了、1999 年立命館大学大学院理工学研究科総合理工学専攻博士課程後期課程修了。同年立命館大学理工学
部ロボティクス学科助手、2000 年 4 月より現職。博士（工学）。アシスティブテクノロジー、交通予防安全に関する研究に従事。

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