介護用パワーアシストシステムの開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09558123
• Research Institution: KANAGAWA INSTITUTE OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 山本 圭治郎 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (00257411)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤田 謙 (株)コガネイ, 製品企画部, 主査(研究者) ; 松尾 崇 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教授 (00165771) ; 兵頭 和人 神奈川工科大学, 工学部, 助手 (10271371)
• Keywords: 福祉機器 / 介護機器 / 抱き上げ・抱き下ろし動作 / 筋力補助 / パワーアシストシステム / マスタ・スレーブ一体化 / 空気圧式アクチュエータ / 肢体動作センシング

Research Abstract

介護者の肉体労働の負荷が大きい、ベッドから被介護者を移し替える作業に着目し、ハードウエアの面から患者の抱き上げ・抱き下ろし作業をサポートし、介護者の負担を軽減することを目的とし、人とユニットを一体化した介護用パワーアシストシステムの開発を行った。
本研究で開発したものは、マスター(人)とスレープ(ユニット)を一体とするコンセプトに基づくもので、駆動源に空気圧を用い、マスター(人)側の抱き上げ動作をセンシングし、スレーブ(ユニット)からのカフィードバックを直接マスター(人)に伝え、人がその感覚を確かめながら作動させるパワーアシストスーツである。
センシングは、介護者の意志をセンサで感知し、それに従った動作をするというコンセプトに基づき、介護者が力を入れようとするとスーツがなめらかに補助し、力を緩めようとする時は、スーツが力を滑らかに減少させるような検知システムを実現する方法として、小型感圧センサを用いた筋肉の硬さセンサを開発し、最適な測定筋肉を選定し測定方法を開発した。ユニットは患者に威圧感を与えないためにスーツの前面に機械的構造物が無いように背後より補助する形をとりスーツの重量及びスーツが分担する分の過重は装着者に感じさせないものを設計制作した。アクチュエータは、アルミ板とアルミ板との間に血圧測定用カフを挟み込んだ単純なものである。カフに空気圧を供給しカフを膨張させることによって、アルミ板を扇形に展開し回転力を発生させるものである。パワーアシストスーツの肘、膝、腰関節部それぞれの用途に応じたカフの大きさ、数を選択する事によって、設計、制作した。
以上の研究成果により、実現性のある介護用パワーアシストシステムの基本コンセプトを開発した。

Research Products

• [Publications] 山本圭治郎: "介護用パワーアシストスーツ用筋肉発揮力のセンシング" 日本機械学会機械力学・計測制御講演会論文集. B. 105-108 (1998)
• [Publications] 山本圭治郎: "介護用パワーアシストスーツ用空気圧アクチュエータの開発" 日本機械学会機械力学・計測制御講演会論文集. B. 109-111 (1998)
• [Publications] 山本圭治郎: "介護用パワーアシストスーツ" 計測自動制御学会第13回流体制御シンポジウム講演論文集. 73-76 (1998)