福祉機器用補助歩行システムの開発

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01550196
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 白石 昌武 茨城大学, 工学部, 教授 (10091860)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 住谷 秀保 茨城大学, 工学部, 助手 (30206594)
• Keywords: 歩行システム / 福祉機器 / ウエイトエネルギ- / 空気圧駆動 / 歩行制御

Research Abstract

昭和63年度の科学研究費によって完成した歩行システムは、その構成部品の大部分を市販品でまかなわれているため、総重量が約12kg重とかなり重いものであった。
そこで本交付年限内ではその軽量化とエネルギ-抽出の効率化に主眼を置いた。まず軽量化についてはシステムを見直し、再設計を行って特注可能なものについてはメ-カ-の協力を得て軽量化を画った。特に歩行杖の部分は工夫をこらし、使用者の負担をできるだけ軽減できるような構造とした。その結果本2号機の総重量は約8kg重となり、1号機と比較してかなりの軽量化に成功した。
次にエネルギ-抽出の効率化については2つの方策を講じた。一つは歩行杖下部の自動切換えスイッチである。これは使用者から得た空気圧エネルギ-を効率良く回収、蓄積するためのもので自動的に作用する構造とした。これの効果は極めて大きく、1号機に比べてはるかに使用し易くなっている。二つ目は歩行杖上部の上半身を支える部分の改良である。これまでの歩行杖の構造ではどうしても上肢に頼らざるを得ず、空気圧を得るのに健常者の場合でも少々負担が大き過ぎた。本2号機ではこれを改良するため、歩行杖上部を上腕の所に挟むような構造とした。これによって上半身の体重がそのまま歩行杖にストレ-トに掛けられるためエネルギ-の抽出が非常に容易になった。
以上のような改良を基に健常者を対象に歩行実験を行ったが、1号機に比べて歩行もし易く、かなり“ぎこちなさ"が取れた。ただもう少し軽量化をしないと、障害者には若干負担になると思われ、今後より一層の軽量化に取組む必要がある。またさらに階段及び坂道への対応も残された重要な課題である。

Research Products

• [Publications] M.Shiraishi: "A Supplementary Walking System Powered By Body Weight" 1989 ASME Biomechanics Symposium. AMD-Vol.98. 9-12 (1989)
• [Publications] 白石昌武: "福祉用歩行補助システムの開発" 計測自動制御学会東北支部研究集会資料. 118-13. 1-6 (1989)
• [Publications] 白石昌武: "補助歩行システムの開発" 日本油空圧学会誌「油圧と空気圧」. Vol.20,No.6. 494-495 (1989)