2006 Fiscal Year Annual Research Report
残存能力の推定機能を有する制御系設計と下肢運動のリハビリテーション機器への応用
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18760200
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 亮一 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (50319042)
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| Keywords | 知能機械 / 制御工学 / リハビリテーション / 自立支援 |
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| Research Abstract |
平成18年度はつぎの3つの事項について明らかにした。その成果の一部を、別に記載した論文2編と国際会議論文4編(査読付)にまとめた。
1.制御系設計理論の提案
内部モデル制御の外乱推定特性を用いて、残存能力を推定し、推定した信号をアシスト信号に利用するための制御系の構成を考えた。新たに提案する手法は、システムに加わる外乱を推定すると同時にその外乱推定信号をフィードバックする構成である。このシステム全体の安定性について考察した。また、一般化安定化補償器を利用した反力推定機構との比較考察をした。
2.試作機(アシスト機能付自転車ペダル)の設計
1で提案する制御系設計理論を実装するための、自転車ペダル機構、アシスト機構部分の設計を行い、アシスト機能とセンサ部の設計を行う。また、モータドライバ、増幅アンプ等の電気回路等の個々の機械要素野設計を完成した。次年度はこれらの要素を統合化し、試作機として組み上げ実験検証及び評価を行う。
3.制御プログラムの構築とプロトタイプによる実験
提案する手法の制御プログラム(MATLAB/Real Time WorkshopまたはC/C++言語)を作成し、計算機に実装するためのプログラミングをおこなった。反力を推定するための簡単なプロトタイプを製作し、一方向の力が推定できるか否かを実験により確認した。また、人間の脚力(残存能力)をモータにかかる負荷により推定できることも確認した。
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