2021 Fiscal Year Research-status Report
動作に伴う人体の形状変化を考慮したウェアラブルロボット用装具に関する研究
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17K06285
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| Research Institution | Suzuka National College of Technology |
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Principal Investigator |
打田 正樹 鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80454437)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ウェアラブルロボット / マクロマイクロ機構 / 動作意図検出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度の目標は、ウェアラブルロボットの評価と改良であった。特に評価に関しては、COVID-19の影響で広く被験者実験を実施できていない状況である。また、ウェアラブルロボットの自体の製作に関しても上記状況により遅れがみられる。
前年度は肘関節アシスト用ウェアラブルロボットにおいて、前年度までに開発した意図検出センサを用いて単純な動作において、非装着者の動作意図の判別ができることを確認することができた。一方、膝関節アシスト用ウェアラブルロボットの試作を行い被験者の体重が免荷できることが確認できた。一方、股関節アシスト用ウェアラブルロボットについても基本動作の確認を行い、前年度までに開発したスライド機構により装着時の負荷が低減できる可能性が示唆された。当該年度は、モータによるアシスト力付与時の装着感を改善するため、仮想的なマクロマイクロ機構を用いたアシスト機構を新たに提案し、それを搭載した股関節アシスト用ウェアラブルロボットの試作を行った。この股関節アシスト量ウェアラブルロボットにおいては軽量化とアシスト力の高推力化も図っている。そのマクロマイクロ機構は、受動可動部とモータによる能動可動部を搭載したもので、非装着者の比較的高い動作周波数帯域に対しては受動可動部が動作し、低い動作周波数帯域では能動可動部がアシスト力を付与する。これにより、モータや制御系の微弱な応答遅れの改善を図る。当該年度は新たな股関節アシスト用ウェアラブルロボットの動作確認を行った。一方、当該研究の最終目標として、全身をカバーするウェアラブルロボットの実現である。それらを制御するための無線通信機能付きの回路基板モジュールを新たに開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
令和3年度の当初の目的は、ウェアラブルロボットの設計、製作、改良を行うこと、医学的な観点からその評価を行うことであった。肘関節用、膝関節用、股関 節用のウェアラブルロボットはほぼ完成している。医学的な観点からの評価に関しては未完了である。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度の目的は、上記仮想マクロマイクロ機構を搭載しながら軽量化を図った膝関節アシスト用ウェアラブルロボット、肘関節アシスト用ウェアラブルロボットの二次試作機を製作する。さらに、肩関節アシスト用ウェアラブルロボットの試作を行う。それらをスライド機構付きリンクにより接続し、全身のウェアラブルロボットを構築する予定である。一方、前年度開発した意図検出アルゴリズムにより、制御系の構築と動作確認実験を行う予定である。高齢者に対する評価実験に関しては感染症の状況を鑑みて実施する。
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| Causes of Carryover |
COVID-19の影響により研究機関を延長したため。
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