2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of User Characteristics Adaptation Control and Operation Training System of Power-Assisted Wheelchair
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16K06426
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
関 弘和 千葉工業大学, 工学部, 教授 (90364900)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 制御システム / 電動アシスト車いす / ユーザ特性適応制御 / 操作訓練システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は電動アシスト車いすのユーザ特性適応制御システムの開発を目的として実施した。研究期間全体として，①目標走行基準点の設定と操作データ収集，②位置軌道推定・走行制御法の開発，③視覚フィードバック型操作訓練システムの開発，④制御・訓練システム再設計法の開発，⑤被験者実地評価を具体的課題として挙げており，本年度は主に③，および当初の予定にはなかった発展的課題について取り組んだ。③については昨年度までに開発した操作訓練システムの大幅な改善を行った。従来は推定された目標位置を二次元グラフ上に表示するのみであったが，左右腕のハンドリム操作の習熟度を向上させることを目指し，左右操作トルク積分値を棒グラフで表現し，各基準点へ走行するために必要なトルク目標値とともに使用者に提示するシステムを開発した。複数回の連続操作に合わせて車いすの走行軌道を表示し，Ｔ字路における直進や旋回走行の訓練を行うことも可能とした。また当初の予定になかった発展的課題として，片麻痺患者の使用を想定した片漕ぎ走行制御システムも検討，開発した。片側ハンドリム操作のみでは使用者の走行方向などの意思を読み取ることが難しいが，脇を開け閉めしながら操作しその上腕筋電位を読み取ることで目標走行位置を推定する方法を考案した。また視覚フィードバック型操作訓練システムも導入し操作習熟度を向上させることで，片漕ぎのみでアシスト車いすの任意方向への操作を可能とした。
研究期間全体を通して，ファジィ推論に基づくユーザ操作特性適応型走行制御システムおよび視覚フィードバック型操作訓練システムの開発，また実際の障害者による評価実験を一通り実施し，①～⑤の目標を95%程度達成することができた。今後さらに効果的な操作訓練システムの開発やＬ字や８の字コースにおける実地試験，片漕ぎ走行制御システムの開発などを継続して行っていきたいと考えている。
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