2019 Fiscal Year Annual Research Report
面状圧力分布情報に基づく安全な装着型アシストロボットの開発と制御
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16H05915
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
舟洞 佑記 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20633548)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 福祉・介護用ロボット / 装着型アシストロボット / 制御工学 / 機械力学・制御 / 知能ロボティックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は主に「圧力分布に基づく体幹部アシスト制御」と「持ち上げタスクに対するアシスト制御と評価」に取組んだ。国内学会2件（査読無）、国際学会1件（簡易査読有）で発表、論文が1件採択された。SICE中部支部50周年事業、名古屋大学出前授業、フロンティア21エレクトロニクスショーで広く研究内容と成果を紹介した。詳細を以下に示す。
残存課題「制御における圧力分布情報の有意性」の被験者実験（装着型ロボットに未習熟な健常者10名）を実施した。トルクに基づく既存の制御法・圧力分布情報を活用した制御法ともに十分安全な接触力（痛覚耐性限界の10%程度）の範囲で追従・アシストできることを確認した。
「圧力分布に基づく体幹部アシスト制御」の残存課題「検証用試作機の製作」と「検証用試作機での手法検討」に取組んだ。倫理審査を受け、着用者動作への追従実験（健常者・7名）、アシスト実験（指令値生成の都合で既存の制御法のみ実施、健常者・5名）の実験データを得た。腕部での実験同様、両制御法ともに安全な接触力で制御ができた。筋電位と圧力分布情報を解析し、装着ずれ・装着者への力の伝達性（アシスト効果）を、圧力分布で可視化・評価できることを示した。一方、圧力分布制御系の更なる活用には、アシストに適した圧力分布指令の生成手法を確立する必要があることが明らかになった。
「持ち上げタスクに対するアシスト制御と評価」では、「全身アシスト機構の製作」と「制御法の実装・評価」を実施した。脚から体幹部までの試作機を製作し、制御法（トルク・圧力分布）を実装した。圧力分布指令生成の課題を受け、持上げ運動（持上げタスクを想定）への追従性に限定し、接触力から制御法を評価した。
遅れや計画変更等はあったが、アシスト制御系の枠組み・接触レベルでの安全性保障の枠組みを確立し、安全な体幹部アシストを実現した。当初目的は概ね達成したと言える。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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