脳卒中患者におけるVR歩行訓練の効果

脳卒中患者16名と健常対照16名を対象に、半没入型スクリーン装置（GRAIL）と完全没入型HMDを用いたVR歩行訓練を実施。オプティックフロー速度を変化させ、歩行バイオメカニクスへの影響を評価した。

De Keersmaecker, E., Guida, S., Denissen, S., et al. (2023). "Virtual reality–enhanced walking in people post-stroke: effect of optic flow speed and level of immersion on the gait biomechanics." Journal of NeuroEngineering & Rehabilitation, 20:124.

DOI: 10.1186/s12984-023-01254-0

パーキンソン病患者のVRトレッドミル訓練

パーキンソン病患者20名を対象としたランダム化パイロット試験。半数にVR付きトレッドミル訓練（C-Mill使用）、半数に従来理学療法を4週間実施し、歩行機能とバランス能力の改善効果を比較検証した。

Pullia, M., Ciatto, L., Andronaco, G., et al. (2023). "Treadmill Training Plus Semi-Immersive Virtual Reality in Parkinson's Disease: Results from a Pilot Study." Brain Sciences, 13(9):1312.

DOI: 10.3390/brainsci13091312

多発性硬化症患者のフレイル改善効果

多発性硬化症（MS）患者83名を対象とした多施設ランダム化比較試験。6週間の認知運動リハビリプログラムとして、トレッドミル歩行訓練＋VR群と従来訓練群の効果を比較した。

Zanotto, T., Galperin, I., Kumar, D. P., et al. (2025). "Effects of a 6-Week Treadmill Training With and Without Virtual Reality on Frailty in People With Multiple Sclerosis." Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 106(2):187–194.

DOI: 10.1016/j.apmr.2024.09.010

レット症候群患者へのVRトレッドミル歩行訓練

希少疾患であるレット症候群（RTT）を持つ小児・思春期の患者数名を対象に、VR対応トレッドミル装置（GRAILシステム）を用いた歩行リハビリ訓練のパイロット研究を実施。

Panzeri, D., Perina, M., Biffi, E., et al. (2024). "Effects of Immersive Virtual Reality with Treadmill in Subjects with Rett Syndrome: A Pilot Study." Children, 11(9):1110.

DOI: 10.3390/children11091110

外傷性脳損傷者のVR横断歩行訓練

交通事故等による外傷性脳損傷(TBI)で自己認識や判断力に課題を抱える患者に対し、VRトレッドミルを用いた道路横断訓練の可能性を検討するケーススタディ。

McCluskey, A., & Al-Amri, M. (2023). "The potential of using virtual reality-based self-paced treadmill to assess road-crossing safety and self-evaluation with traumatic brain injuries: a series case study." Virtual Reality, 27:3621–3631.

DOI: 10.1007/s10055-023-00823-x

視覚障害児向けVR歩行訓練システム

視覚障害のある子どもが安全に白杖歩行訓練を行えるVRシステムを開発。KATWALKを用いた歩行型VR環境に音響フィードバックを加え、少人数で効果的に自立歩行スキルを習得できるよう設計した。

関良太郎, 下村裕ほか (2023). "視覚障害児向けVRオリエンテーション・モビリティ訓練システムの開発." Studies in Health Technology and Informatics, vol.306.

DOI: 10.3233/SHTI230673

介護施設でのVRトレッドミル運動

高齢者介護施設スタッフ44名を対象に、MOTUS社製の高齢者向けVR全方向トレッドミルを用いた運動について意見を調査。また、高齢入居者7名で6週間の実証実験を実施した。

Bradwell, H. L., Cooper, L., Edwards, K. J., et al. (2023). "Staff perceptions towards virtual reality-motivated treadmill exercise for care home residents: a qualitative feedback study." BMJ Open, 13(11):e073307.

DOI: 10.1136/bmjopen-2023-073307

支援住宅におけるVRトレッドミル運動の実装評価

高齢者向けVRトレッドミル（MOTUS社製全方向トレッドミル）を、支援付き高齢者住宅にて6週間導入し、居住高齢者7名が利用。使用頻度や歩行機能の評価および質的分析を実施した。

Bradwell, H. L., Cooper, L., Baxter, R., et al. (2024). "Implementation of Virtual Reality Motivated Physical Activity via Omnidirectional Treadmill in a Supported Living Facility for Older Adults: A Mixed-Methods Evaluation." CHI '24: Proceedings of the CHI Conference on Human Factors in Computing Systems.

DOI: 10.1145/3613904.3642281

津波避難行動分析とVRトレッドミルの有効性

KATWALKを用いて津波避難行動を分析し、実際の人間の避難行動により近い自然な動作の再現を実現。視線と移動方向を独立して操作できる特徴により、現実の避難行動に即した動作が可能となった。

三上雄大, 佐藤翔輔, 成田翔ほか (2024). "津波避難行動分析における歩行型VR活用の可能性：バルーン型避難標識の誘導効果に着目して." 地域安全学会論文集, 45:83-93.

DOI: 10.11314/jisss.45.23

VR空間での避難行動モデリング

VR内での避難行動分析により、人間の避難時の意思決定をモデル化する研究。KATWALK上を歩行しての避難シミュレーションを行い、避難行動の明確性-強度モデルを提案・検証した。

Deng, K., Xing, S., Wang, G., et al. (2023). "A clarity-intensity model for evacuation behaviour: A VR study and comparison with a real-world case." Journal of Environmental Psychology, 88:102034.

DOI: 10.1016/j.jenvp.2023.102034

米陸軍歩兵向けVR没入訓練

米国陸軍兵士15名を対象に、シミュレーショントレーニングの没入度と身体的インタラクションが学習効果と感情反応に与える影響を評価。デスクトップ、VR HMD、VR HMD＋Infinadeck全方向トレッドミルの3条件で比較した。

Martin Jr., F. (2023). "An Experimental Mixed Methods Pilot Study for U.S. Army Infantry Soldiers – Higher Levels of Combined Immersion and Embodiment in Simulation-Based Training." UCF STARS (Thesis No.1613).

VR行軍シミュレータによる身体・認知パフォーマンス評価

軍事や救助活動を想定し、長距離行軍中の身体的疲労と認知機能への影響をVRで再現・評価するシステムを開発。モーションプラットフォーム連動型トレッドミルにより10kmの重装備行軍シナリオをVR上に構築した。

Kimel Naor, S., Ketko, I., Yanovich, R., et al. (2024). "Bringing the field into the lab: a novel virtual reality outdoor march simulator for evaluating cognitive and physical performance." Virtual Reality, 28:120.

DOI: 10.1007/s10055-024-01013-z

VR全方向トレッドミル制御アルゴリズム

VR内で自由に歩行できる全方向トレッドミル（Infinadeck）の制御アルゴリズムを比較検証。22名の参加者を対象に、標準制御と提案手法（状態オブザーバ型制御）の歩行追従性能を評価した。

Delahaye, M., Boulic, R. (2023). "User study of omnidirectional treadmill control algorithms in VR." IEEE VR 2023 ワークショップ.

DOI: 10.1109/VRW58643.2023.00282

VR全方向トレッドミルと実地歩行の比較

健康成人15名を対象に、実地歩行、Infinadeck全方向トレッドミル上でのVR歩行（手すりなし・あり）の3条件で前方直進と方向転換動作を比較分析した。

Scelina, K., Owen, K. M., Hastilow, K., et al. (2024). "Gait patterns during overground and virtual omnidirectional treadmill walking." Journal of NeuroEngineering & Rehabilitation, 21:29.

DOI: 10.1186/s12984-023-01286-6

超薄型・高速VR全方向トレッドミルの設計

VRにおける自由歩行を可能にする全方向トレッドミル（ODT）の小型高速化を目的とした開発研究。装置の厚み低減と高速応答を両立するため、新しいヘリカル式駆動機構を考案した。

Pyo, S., Choi, J., & Yoon, J. (2024). "Development of a Super-thin and Fast Omnidirectional Treadmill through a Novel Helical Transmission Mechanism." 2024 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), pp. 9314–9320.

DOI: 10.1109/IROS58592.2024.10802204

VR歩行インタフェース：全方向トレッドミル等複数手法の比較

VR内を移動するためのインタフェースとして、複数の歩行デバイス・手法の使い勝手とパフォーマンスを比較評価。現実空間歩行、電動式全方向トレッドミル、受動式スライディング装置、歩行動作同期自動靴型デバイスの4条件で比較した。

Diaz, D., Vernon, L. G., Skerritt, E., et al. (2024). "A Comparative Study of Omnidirectional Locomotion Systems: Task Performance and User Preferences in Virtual Reality." Proceedings of the 17th ACM SIGGRAPH Conference on Motion, Interaction and Games (MIG 2024).

DOI: 10.1145/3677388.3696326

ODT歩行 vs 実歩行の空間認知への影響

全方向トレッドミル上での歩行が、VR内での距離・方向感覚に与える影響を調査。被験者はCyberith Virtualizer（足滑り型ODT）を用いてVR内を歩行する条件と、同じVR環境を広い実空間内で実際に歩行する条件を比較した。

Chakraborty, S., Kane, A., Gagnon, H., et al. (2024). "Comparative Effectiveness of an Omnidirectional Treadmill versus Natural Walking for Navigating in Virtual Environments." SAP '24: ACM Symposium on Applied Perception 2024.

DOI: 10.1145/3675231.3675243

VR全方向トレッドミルでの障害物回避戦略

VR内での歩行時における障害物の回避行動が、現実空間での歩行時と比べてどのように異なるかを検証。健康成人15名が、実際の床面歩行とInfinadeck社製電動式全方向トレッドミル上での歩行を比較した。

Bühler, M. A., & Lamontagne, A. (2025). "Obstacle Circumvention Strategies During Omnidirectional Treadmill Walking in Virtual Reality." Sensors, 25(6):1667.

DOI: 10.3390/s25061667

全方向トレッドミル vs リダイレクト歩行の没入感比較

VRにおいて自由移動を実現する2大手法である「全方向トレッドミル(ODT)」と「リダイレクト歩行(RDW)」について、没入感（プレゼンス）の観点から比較評価した研究。

Syamil, R., Azmandian, M., Casas-Yrurzum, S., et al. (2024). "Redirected Walking vs. Omni-Directional Treadmills: An Evaluation of Presence." 2024 IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces Abstracts and Workshops (VRW), pp. 1011–1012.

DOI: 10.1109/VRW62533.2024.00302

VR歩行者流シミュレーション

都市計画分野で、VR上に実歩行者とNPCが共存する歩行者流シミュレーションシステムを開発。KATWALKによるユーザの実歩行データと、NPCの3Dモーションを高速計算で統合した。

櫻井敦司, 池上優, 山本和範 (2023). "VR Pedestrian Flow Simulator by Real-time 3D Motion Reconstruction for Multiple Characters." Advances in Mechanism and Machine Science (IFToMM WC 2023).

DOI: 10.1007/978-3-031-45770-8_27

COVID後遺症治療：VR併用トレッドミル運動の効果

COVID-19後遺症患者16名を対象に、トレッドミル歩行運動のみと、VR映像を見ながらのトレッドミル運動を4週間行い、疲労・認知機能・睡眠の改善と満足度を比較した。

Mahdy, A., Refay, D., ElAZab, A., et al. (2024). "Effects of conventional vs. virtual reality-simulated treadmill exercise on fatigue, cognitive function, and participant satisfaction in post-COVID-19 subjects." Journal of Exercise Science & Fitness, 22(4):316–321.

DOI: 10.1016/j.jesf.2024.04.003

協調VRナビゲーションにおける脳内・脳間同期

VRトレッドミルを用いた協調ナビゲーション課題中の脳活動同期を調べた最先端研究。被験者2名1組のペアがそれぞれ全方向トレッドミルに搭乗し、2人同時脳活動記録（ハイパースキャニング）手法を用いて解析した。

Chuang, C.-H., Peng, P.-H., & Chen, Y.-C. (2024). "Leveraging Hyperscanning EEG and VR Omnidirectional Treadmill to Explore Inter-Brain Synchrony in Collaborative Spatial Navigation." arXiv preprint, arXiv:2406.06327 [q-bio.NC].

DOI: 10.48550/arXiv.2406.06327