2017 Fiscal Year Research-status Report
移動支援機器の搭乗部位置の移動を活用した数段の階段移動に関する研究
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16K01550
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
中嶋 秀朗 和歌山大学, システム工学部, 教授 (30424071)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | パーソナルモビリティ / 不整地移動 / 移動アルゴリズム / 移動支援機器 / 電動車いす |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本で急速に進む社会構造の高齢化の中，高齢者を含めた移動弱者や移動困難者がはつらつとした生活を送るために，屋外も含めて自律的に移動できる環境が必須である．現在の上記に対応する移動手段は電動車いすに代表されるが，一般的には，市販されている電動車いすの段差や斜面などの不整地に対する移動能力は不十分であり，使用範囲が限られてしまう．不整地移動能力に注目して，クローラを用いた移動体も開発されているが，段差などが散在するがほとんどが舗装路面であるような実際の使用環境では，高速性能や移動効率性能の面からクローラなどの機構は実用的ではない．
本研究では，日常的な使用環境での高速性能や移動効率性能を重視することにし，車輪機構を基本として，できる限り簡単な機構を付加し，車輪を脚のように用いて段差も移動可能にする脚車輪機能を備えた移動体RT-Moverを搭乗型に拡張したPType WAを開発している．4つの車輪が独立して段差に対応可能なため，段差に対して正面から移動しなくとも，あるいは，左右ばらばらに段差地形が存在しても移動可能であるという特徴も持つ．昨年度に行った機構の改良により，数段の「階段」まで移動対象範囲を拡大した．その効果を客観的に把握するために人と機械が融合して競い合うサイバスロンという国際競技会に昨年度の秋に出場し，3段の階段の上り下りを含めてその移動能力を客観的に示すこともできた．
本年度は，昨年度までの取り組みで得た知見をもとに，不整地移動制御アルゴリズムを見直し，整理した上で，その移動アルゴリズムの移動性能の検証を行った．また，積極的に研究内容を社会に発信するために，各種イベントでの実演展示を行い，あるいは，研究内容について国際学会での発表，及び，学術論文としてまとめて発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
人と機械が融合して競い合うサイバスロンという国際競技会に2016年の秋に出場し，3段の階段の上り下りを含めてその移動能力を客観的に示すことができ，また，世界で4位という結果も残すことができた．そこで得た知見を基に，今年度はハードウエアの改良維持，移動アルゴリズムの見直しを行い，段数に応じた段差への斜め進入の移動性能を実際の搭乗実験を行うことで評価し，その成果を学術論文(IEEE Access)に発表した．
また，ロボット学会誌やIEEEのRobotics and Automation Magazineに本研究内容の論文を掲載することができ，提案したハードウエアやアルゴリズムの分析評価もしっかりと行った．
その上で，ソーシャルイノベーションフォーラム（日本財団）における搭乗体験デモや超福祉展でのプレゼンなど社会へのアウトリーチ活動も積極的に行った．
上記が評価され，本研究開発の内容に基づき，German Innovation Award - Gottfried Wagener Prize 2017，第73回電気学術振興賞 進歩賞，日本機械学会関西支部賞（研究賞）などを受賞した．
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| Strategy for Future Research Activity |
車いすユーザーが乗車しての移動実験を行い，その評価を行いたい．通常の車いすで不便を感じているところなど事前に聞き取り，提案する移動支援機器の特徴を把握するためである．
ところで，昨年度まで行った評価により現在の移動支援機器の段差移動能力などを把握することができた．その結果，見えてきた新しい可能性もある．具体的には，左右方向のシートスライド量を拡大し，車輪へのトルクをもう少し増大できれば，移動できる段差数を拡大できるのではないかということである．そこで本年度は，シートスライド部の改良と車輪制御部の改良を行い，それに伴って移動能力を向上させるアルゴリズムの検討も始めたい．この部分は研究開始時の予定の先を行く部分である．
あるいは搭乗者の使用性，操縦性向上などに関する検討も始めたい．本年度は最終年度であるため，次につながる可能性を見極めることも重要である．使用性や利便性の観点では，いわゆる自動運転など知能化機能と提案する移動支援機器の融合の可能性も探りたい．
社会へのアウトリーチ活動も積極的に行いたい．学会発表に加えて，例えば本研究に関する内容に基づいた産学連携などへの手がかりとしての情報発信（展示会含む）や社会一般への本研究の意義も含めた情報発信（講演含む）である．
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