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パッシブロボティクスに基づく装着型自立支援システムの新展開

Research Project

Project/Area Number 18650160
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

平田 泰久  Tohoku University, 大学院・工学研究科, 准教授 (20323040)

Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2008: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsパッシブロボティクス / 歩行支援 / 装着型システム / ブレーキシステム / ブレーキコントロール / 人間動的モデル / モデルベースコントロール / 人間運動計測
Research Abstract

近年の高齢化社会に対応して, 高齢者の介護を行うことは必要であるが, それ以上に高齢者が自立して生活を送ることが最も重要であると言われている. しかし, 高齢者になるとその体力や筋力の衰えから, 自らの脚を使っての離床や歩行が困難になる場合がある. そこで, 本研究では特にシステムを高齢者に直接装着し, 一般的な生活環境下で健常者と同等の生活を送ることを目的とした, 装着型の自立支援システムの研究開発を行った. 本年度は, サーボモータや表面筋電位情報を用いることなく, 安全に利用者の運動を支援することが可能なパッシブ機構を利用した装着型自立支援システムおよび人間動的モデルに基づく運動制御系の研究開発を行った. 特に, 各関節に加わるトルクをサーボブレーキを用いてそれぞれ制御することにより, 結果的に装着型支援システムのコンフィギュレーションを制御する手法を検討した. また, 研究開発してきた運動制御手法を, 人間の運動状態に応じて適切に切り替えることができれば, 様々な状況において利用者がシステムに対して何らかの操作を行い制御アルゴリズムを変更することなく, 容易に装着型支援システムを利用することが可能となる. そこで, 時々刻々変化する人間の情報を時系列解析し, その運動状態を推定する手法を検討した. また, それらの情報を基に, 人間が次に行うであろう運動を常に予測し, 人間の状態に適応して自然に制御アルゴリズムを切り替える手法の検討を行った.

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Passive-type Intelligent Walker Controlled Based on Caster-like Dynamics2007

    • Author(s)
      Yasuhisa Hirata
    • Journal Title

      Rehabilitation Robotics, Advanced Robotic Syatems

      Pages: 187-202

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Motion Control of Passive Intelligent Walker Using Servo Brakes2007

    • Author(s)
      Yasuhisa Hirata
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Robotics 23(5)

      Pages: 981-990

    • NAID

      120002070227

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Control Approach Based on Passive Behavior to Enhance User Interaction2007

    • Author(s)
      Oscar Ylaya Chuy
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Robotics 23(5)

      Pages: 899-908

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and Control of A Passive Mobile Robot System for Object2007

    • Author(s)
      Kenta Fukaya
    • Journal Title

      Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation

      Pages: 31-36

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Passive-type Intelligent Walker Controlled Based on Caster-like Dynamics2007

    • Author(s)
      Yasuhisa Hirata
    • Journal Title

      Advanced Robotics Systems (印刷中)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Control Passive Mobile Robots for Object Transportation-Braking Torque Analysis and Motion Control2007

    • Author(s)
      Zhi Dong Wang
    • Journal Title

      Proceedings of the 2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation (印刷中)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] パッシブ型知的歩行支援機のための環境適応型運動制御2006

    • Author(s)
      平田泰久
    • Journal Title

      日本機械学会論文集(C 編) 72・719

      Pages: 181-188

    • NAID

      110004762101

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Control of Wearable Walking Helper on Slope Based on Integration of Acceleration and GRF Information2008

    • Author(s)
      Yasuhisa Hirata
    • Organizer
      2008 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • Place of Presentation
      フランス, ニース, アクロポリス
    • Year and Date
      2008-09-25
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Passive Wearable Walking Support System Based on Brake Control2008

    • Author(s)
      Yasuhisa Hirata
    • Organizer
      2008 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation
    • Place of Presentation
      日本, 高松, サンポート高松
    • Year and Date
      2008-08-06
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Motion Control of Wearable Walking Support System with Accelerometer Considering Swing Phase Support2008

    • Author(s)
      Yasuhisa Hirata
    • Organizer
      17th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication
    • Place of Presentation
      ドイツ, ミュンヘン, ミュンヘン工科大学
    • Year and Date
      2008-08-02
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 加速度センサと床反力センサの情報を統合した装着型歩行支援システムの運動制御2008

    • Author(s)
      岩野卓也
    • Organizer
      第13回ロボティクスシンポジア
    • Place of Presentation
      香川
    • Year and Date
      2008-03-16
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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