2018 Fiscal Year Research-status Report
異なるセンサ情報を融合による介助式車椅子のアシスト力の生成と実装
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16K16476
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| Research Institution | Tsuruoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
小野寺 良二 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (40460331)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 車椅子 / 操作力 / 介助動作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は比較的需要が高い車椅子に焦点をあて、介護側の負担軽減のための新たな支援技術の提案および機器開発を行うことを目的としている。本年度は介助時の操作力とその際の介助動作の関係について実験的に検証した。
対象とした操作は車椅子を前進させる際の前後方向の押出し力であり、既存の車椅子のハンドル部を改造し左右の力覚センサを設置することで、操作時の3軸方向の力と3軸まわりのモーメントの計測が可能となる。本検証では前後方向の力に着目した。続いて介助動作の計測は、小型モーションセンサを外踵から上方100mmの位置に貼り付け、車椅子操作時の歩行動作から把握した。これにより操作時の3軸方向の並進加速度と3軸方向の角速度が計測でき、本検証では矢状面における歩行動作の把握としてその面に対する角速度上方から歩行状態を把握した。なお、計測ごとに車椅子乗車者の姿勢や重心位置などが変わらないように、計測時は車椅子に40kgのポリタンク2個、20kgの錘、その他計測機器を乗せて65kgの乗車者を想定した形で行った。
車椅子を前進させている間は操作力として常に同方向の押出し力が発生するが、その操作力には強弱の周期性が見られた。これは前方に積極的に押出すタイミングが周期的にあることを示していた。この周期とその際の介助動作として歩行動作の関係には積極的に押出すタイミングの開始は左右どちらかの踵が接地したときに現れていた。つまり、踵接地による床からの反力を利用し車椅子を前方に押出していることが確認された。複数の被験者で検証し同様な傾向であることを確認した。
本結果より車椅子操作における操作力と介助動作には規則的な関係があることを確認した。この規則性を利用し介助力アシスト生成に適用することで、介助者の負担軽減さらには乗車者に対しても安定した乗車状態を提供できると考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初導入予定であった力覚センサが生産停止となったことで別の力覚センサの検討をせざる得なくなり、研究計画の見直しが必要となった。しかしながら、基礎検討は終了しているので、別途導入した力覚センサおよび慣性センサを用いたアシスト力生成の提案は可能であると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
力覚情報と運動情報を融合し、車椅子介助のアシスト力の生成法を検討する。その後、実装および試乗試験等を実施し提案する手法の有効性を確認する。
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| Causes of Carryover |
(理由)研究計画の変更に伴い、国際学会への参加を見送ったため。
(使用計画)国内外のいずれかの学会への成果発表に充てる。
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Research Products
(4 results)
