ヒューマン・テクノロジー・デザイン(HTD)による支援機器の最適設計に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15500398
• Research Institution: Kyushu Kyoritsu University
• Principal Investigator: 藤井 邦夫 九州共立大学, 工学部, 教授 (90044271)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内冨 昭三 九州共立大学, 工学部, 教授 (20039126) ; 野澤 忠生 九州共立大学, 工学部, 教授 (10268790) ; 檜垣 勝 九州共立大学, 工学部, 教授 (70258333) ; 趙 華安 九州共立大学, 工学部, 教授 (60258340) ; 久保田 信久 九州共立大学, 工学部, 教授 (00148785)
• Keywords: 車椅子の電動化 / 電動車椅子 / 支援機器の最適設計 / 小型駆動ユニット / ヒューマン・テクノロジー

Research Abstract

初年度(平成15年度)の開発目標は、一般(市販)椅子の電動化による機能向上である。まず、車椅子を電動化する駆動ユニットの設計・製作、次に誰でも簡単に装・脱着が可能な構造設計と製作、さらに利用者(本人と介助者)の操作性の向上である。以上のように、本研究は、低価格の駆動ユニットに多目的な利用提供を目的としており、現場からのニーズ調査に基づいて製作している。モータ容量の決定には、体重60kg、走行速度6km/h、段差5cm、砂地・草地おける走行も考慮し、理論計算により120Wの三相誘導電動機を採用した。方向制御駆動には、30WのDCモーターを用いた。
インバータは、ベクトル制御ドライブとし、QMCLソフト言語を用いて制御性能を高めた。また、方行制御はDC-DCチョッパ方式を採用した。前・後進および方向制御は、1つのレバーで実現できる。装置の特徴を要約すれば、(1)市販の車椅子に装着できる。(2)特別な工具と利用マニュアルを必要としない。(3)砂地・草地での走行が可能。(4)低価格である。(5)下り坂の電気制動が良好で、回生エネルギーも利用できる。(6)本人および介助者両用である。
以上の研究成果は、国際社会(AEVC、ICEM、ICEE)等に報告し、実用化に向けた走行テストを実施している。
この研究成果は、次年度のアシストトルク制御、平成17年度の電動移動支援制御の基本資料となる。

Research Products

• [Publications] Kunio Fujii 他4名: "Application of Inteructive Motion Control with Three-Phase Induction Motor"AEVC-3. (2004)
• [Publications] Kunio Fujii 他3名: "A Basic Research of Interactive Motion Control, System with Three-Phase Induction Motor"ICEM. (2004)
• [Publications] Kunio Fujii 他3名: "Interactive Motion Control System with Three-Phase Induction Motor"ICEM. (2004)
• [Publications] 藤井邦夫 他3名: "制御システム系の電気的情報量による負荷評価"北九州医工学術者会議ジャーナル. (2003)
• [Publications] 藤井邦夫 他6名: "立位歩行器の最適制御システムに関する一考察"北九州医工学術者会議ジャーナル. (2003)
• [Publications] 藤井邦夫 他3名: "立位歩行器のアシスト制御に関する基礎研究"北九州医工学術者会議ジャーナル. (2004)