2005 Fiscal Year Annual Research Report
生体信号により操作される知能移動車椅子の高安全・高安心走行制御に関する研究
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17560237
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
橋本 雅文 同志社大学, 工学部, 教授 (10145815)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 和彦 同志社大学, 工学部, 助教授 (90332808)
小松 信雄 大阪工業大学, 情報科学部, 助教授 (80215392)
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| Keywords | 車椅子 / 移動ロボット / 故障診断 / センサ故障 / ヒューマンインタフェース / 生体信号 / 眼電位 / 筋電位 |
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| Research Abstract |
故障時にでも暴走を防ぐとともに搭乗者に安心感を与える走行ができる安全性や安心性の高い知能移動車椅子を実現する基礎研究として,1.センサの故障診断システムの基本設計,2.ユーザの操作意図認識システムの基本設計,3.実験プラットフォームの走行ベース構築を行った.主な結果を以下に示す.
1.センサの故障診断システムの基本設計
内界センサのハード故障,ノイズ故障,スケール故障を想定したセンサ故障診断システムを設計した.Interacting-multiple model法とルールを基礎にセンサのハード故障とノイズ故障を診断する方法,車載レーザレンジセンサ情報をもとにスキャンマッチング法により車体の絶対速度を推定し,その情報をもとに内界センサの出力ゲインを推定してスケール故障を診断する方法を示した.これらの故障診断アルゴリズムを小型ロボットに実装し,廊下環境での走行実験により故障診断法の基本特性を調べた.
2.ユーザの操作意図認識システムの基本設計
現有する簡易型脳波計測装置(BCI)を用いて,生体信号からユーザの意図の推定の可能性について基礎検討を行った.EEG(脳波)信号から意図を推定することは難しかったことから,EOG(眼電位),EMG(筋電位)を用いて状態制御する手法を開発した.提案手法を仮想空間内での移動方向制御に適用し,複数被験者による制御実験によってその有効性を示した.
3.実験プラットフォームの走行ベース構築
ホロノミック全方向移動電動車椅子を改良して,本申請研究の評価用実験プラットフォームの走行ベースのハードウェア部を設計・構築した.
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