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Development of a leading robot system that safely guides electric wheelchairs in place of a caregiver

Research Project

Project/Area Number 19K12885
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
Research InstitutionTomakomai National College of Technology

Principal Investigator

Hori Katushiro  苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (90261388)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords電動車いす / 先導ロボット / 安全 / 誘導 / 介護者 / 支援システム
Outline of Research at the Start

高齢化社会の到来に伴い,安全で使いやすい電動車いすの研究が進められているが,これまでは車いす単体の高機能化に関する研究が主流であった。しかし,車いす単体を高機能化しても,廊下の曲がり角などでセンサの死角が生じる場合があり,介護者なしでは十分な安全性が確保できない場面が存在する。本研究では,このような場面に対して,介護者の代わりに,車いすを先導して移動先の障害物をいち早く検知し安全な経路へ誘導する先導ロボットおよびそれを用いた新しい電動車いすユーザ支援システムを開発する。

Outline of Final Research Achievements

Intelligent electric wheelchairs equipped with sensors, computers, and user support functions have failed to perform adequately in environments where sensor blind spots exist. In this research, we proposed a leading robot that safely guides electric wheelchairs in place of a caregiver, and developed a new electric wheelchair user support system based on the leading robot. The leading robot can detect a wide range of obstacles that cannot be detected from the view pf the electric wheelchair, and we confirmed the effectiveness by the experiments with the prototype robot system.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで電動車いすの高機能化に関して,電動車いす自体の知能化に関する研究は多数なされているが,本研究のように,先導ロボットを開発・導入して,電動車いすを安全に誘導することで,電動車いすの安全性や操作性を向上する研究は見当たらず独自性がある。また,先導ロボットは介護者に代わる存在として,介護者不足への対応や,さらに従来無かった新しい機能の実現へ展開できる可能性があり,次世代電動車いすの技術革新に貢献できるものと考える。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 2022 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Motion Simulation of a Leading Robot System to Guide Safely Power Wheelchairs2020

    • Author(s)
      岡 翔平、堀 勝博
    • Journal Title

      Transaction of the Japan Society for Simulation Technology

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 28-36

    • DOI

      10.11308/tjsst.12.28

    • NAID

      130007839911

    • ISSN
      1883-5031, 1883-5058
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電動車いす用先導ロボットシステムのシミュレータ開発2024

    • Author(s)
      松村碧陽,堀 勝博,佐沢政樹
    • Organizer
      第56回測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 電動車いすを安全に誘導する先導ロボットシステムの実機開発2023

    • Author(s)
      堀 勝博,新田靖周,佐沢政樹
    • Organizer
      第27回日本福祉工学会学術講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 電動車いす先導ロボットにおける物体認識方法の検討2023

    • Author(s)
      新田靖周,堀 勝博,佐沢政樹
    • Organizer
      第55回測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 電動車いすを安全に誘導する先導ロボットの開発2022

    • Author(s)
      秋田直哉,堀 勝博,佐沢政樹
    • Organizer
      第54回測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 電動車いす先導ロボットシステムの安全評価に関する研究2020

    • Author(s)
      岡翔平,堀勝博
    • Organizer
      第52回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 電動車いす先導ロボットシステムの誘導制御に関する研究2020

    • Author(s)
      中村咲月,堀勝博
    • Organizer
      第52回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Motion simulation of a leading robot to lead safely power wheelchairs2019

    • Author(s)
      Shohei Oka, Katsuhiro Hori
    • Organizer
      The 38th JSST Annual International Conference on Simulation Technology (JSST2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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