2023 Fiscal Year Annual Research Report
介護者の代わりに電動車いすを安全に誘導する先導ロボットシステムの開発
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19K12885
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| Research Institution | Tomakomai National College of Technology |
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Principal Investigator |
堀 勝博 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (90261388)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 電動車いす / 先導ロボット / 安全 / 誘導 / 介護者 / 支援システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢社会の到来に伴い，安全で使いやすい電動車いすの研究が盛んに行われているが，これまでの研究では電動車いす単体を高機能化するアプローチが主流であった。しかし，電動車いす単体を高機能化しても，廊下の曲がり角などセンサの死角が生じる環境では，介護者のサポートなしでは十分な安全性が確保できないという問題がある。
本研究では，この問題を解決するために，介護者の代わりに電動車いすを先導して移動先の障害物をいち早く検知し安全な経路へ誘導するサポートロボット（これを先導ロボットと呼ぶ）を開発・導入して，先導ロボットが電動車いすを安全に誘導するといった新しい動作原理に基づく電動車いすユーザ支援システム（これを先導ロボットシステムと呼ぶ）を開発することを目的とする。
先導ロボットシステムは，電動車いすとその先行位置にある先導ロボットから構成した。先導ロボットにレーザ測域センサとカメラを搭載して，電動車いすの視点からは確認できない障害物を先行して検知し，センサ検出範囲を拡げることができた。また，先導ロボットを機敏に動作できる筐体で実装することにより，走行中に突然現れる障害物を回避し，電動車いすを安全に誘導することが可能となった。
本システムの障害物に対する安全性評価に関する動作シミュレーションを行い，その有効性を検証した。また，先導ロボットによる電動車いすの誘導制御方法および電動車いすの認識方法について検討・実装して実機を開発した。さらに，開発した実機を用いて，安全性評価実験を行い，本システムの有効性を検証した。本研究により，介護者の代わりに電動車いすの安全動作をサポートする先導ロボットに基づく新たな電動車いすユーザ支援システムが開発された。
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