身体に振動子と加速度センサを固定するための3Dプリント治具

振動による筋活動測定のためのセンサ固定治具

概要

卒業研究では、身体に一定の振動を与えたときの加速度応答から、筋肉の力の入り方を測定できるかを検討している。その最初の課題は、振動子と加速度センサを身体へ無理なく、かつ毎回できるだけ同じ条件で固定することだった。そこで既存のベルトやバックルと組み合わせる前提で、センサを取り付ける小型の治具を3Dプリンタで制作した。

背景・目的

この研究では、筋収縮に伴う剛性、形状、接触条件の変化が、身体表面を伝わる振動の振幅にどう現れるかを扱う。センサの押し付け方や位置が毎回変わると、測定対象の変化なのか装着の違いなのかを分けにくい。測定装置の一部として、装着の再現性を支える治具が必要だった。

実装・制作内容

センサの寸法と配線の取り回しを基準に、固定部とベルトへ接続する部を設計した。試作では、前腕・下肢・腹部など測定部位ごとに装着しやすさが異なるため、治具単体で完結させず既存のベルトやバックルを利用する構成にした。振動子を複数配置する修論計画の予備観察にも活用した。

VP2振動子を3Dプリントした固定ケースへ装着した様子
一覧用に整えたサムネイルとは別に、元の実写を本文へ掲載する。
振動子固定ケースのCAD画面
振動子の外形とベルトの通し方を基準に、固定ケースを設計した。
ベルトとバックルに接続した3Dプリント治具
装着のしやすさと長さ調整を両立するため、既存のベルトとバックルを利用した。
複数の振動子を取り付けたベルト型の試作装置
振動子を複数箇所へ配置する予備観察にも活用した。

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