2016 Fiscal Year Annual Research Report
Directional intenton identifiction and motion control of an intelligent robot for assisting the people with walking disabilities
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15K16401
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
王 義娜 高知工科大学, システム工学群, 助教 (70739367)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 下肢障害者 / 歩行支援ロボット / 運動制御 / 歩行意図同定 / 知能化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「老老介護」が大きな比率を占める社会において、歩行支援ロボットにより下肢障害者の自立した歩行を実現するため、下肢障害者の移動方向意図を高精度に同定する手法の開発と下肢障害者の影響力を考慮する方向意図に高精度に追従する運動制御法の開発に関する研究を実施した。
まず、擬似下肢障害者を対象として、距離型ファアジイ推論法を用いて、姿勢・力情報から被支援者の方向意図を正確的に同定した。次に、被支援者の個体差を解析し、個体差に対応する、自学習法を導入する意図同定方法を開発し、同定精度をさらに向上させた。また、下肢障害者からロボットへの影響力を解析し、この影響力及び地面から摩擦力に対応して、目標軌道の速度と加速度情報を利用するにより運動制御法を開発し、運動精度保証した。さらに、姿勢センサとにより被支援者の傾き姿勢を測定するにより、転動を防止させる運動制御法の開発した。最後に、開発した擬似障害者を対象としたの方向意図同定法により得られた方向意図に目標として、開発した運動制御法を用いて擬似障碍者下肢障害者の直感に応じて、安全な目標位置へのサポートを実現した。
研究室により模倣した老人ホームや住宅など実環境において、4人の擬似下肢障害者を対象とする実証実験を行い、安全性、操作性等について障害者の評価を受けた。擬似下肢障害者が歩行支援ロボットによる、目標位置まで移動する時、提案した制御法に基づいて、同定した下肢障害者の方向意図へ移動、本研究の運動法と方向意図の同定法の有効性を検証した。
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