2021 Fiscal Year Research-status Report
股関節離断者のためのオープンソース・ロボット義足の開発
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19K20745
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
植山 祐樹 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 講師 (30710800)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 股義足 / ロボット義足 / 歩容 / 深層強化学習 / 決定論的方策勾配法 / 代謝コスト / 呼気ガス分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，ロボット義足の開発，ならびにロボット義足の普及および推進を目指している。そのための基礎的研究として，ロボット義足の定量的評価，ならびに安価で製作が容易なオープンソース・ロボット義足の設計および開発を実施する。令和３年度は，①ロボット義足のための制御システムの構築，および評価実験，②既存のロボット義足を使用した被験者実験を計画していた。
①では，昨年度に開発した義足歩行シミュレータを用いた制御システムの開発環境を整備し，そこで検討された制御システムを実際のロボット義足に導入した。健常者を対象とした検証実験から，導入した制御システムが正常に動作することを確認したが，一方で現在の制御システムでは被験者ごとの癖や体型の差を吸収することができておらず，被験者が感じるロボット義足の使い心地に大きく影響している。そのため，被験者ごとの個人差に対して適応的に作用する制御システムが求められており，既存の制御システムの更なる改善が必要である。また，これまでの開発過程において，ロボット義足使用時の被験者の疲労度を評価するために，呼気ガス分析装置を使用した代謝コストに基づく評価手順を確立することができた。本手順は，ロボット義足の評価を行う上で非常に有効であり，今後，標準的な手法となると考えられる。
②では，障害当事者を対象に，簡易な制御システムを使用した計測実験を計画していたが，新型コロナウイルスの影響により，実験を行なうことができなかったため，令和４年度に実施する予定である。しかし，実験実施の可否については，世情を考慮した上で慎重に判断する必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和３年度は，ロボット義足の制御システムの構築，および評価実験を実施する予定であった。制御システムについては構築できたものの，さらなる改善が必要であることが明らかとなった。また，評価実験についても新型コロナウイルス感染症の影響で実施することができなかった。一方で，呼気ガス分析装置を使用することでロボット義足使用時の代謝コストを評価し，現在の実験環境において，その手順を確立することができた。したがって，やや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在進めているロボット義足の制御システムの開発を引き続き実施するとともに，これまでに開発したロボット義足を使用した被験者実験の実施を目指す。しかし，実験実施の可否については，世情を考慮した上で慎重に判断する必要がある。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の影響により，予定していた実験を行なうことができなかったためである。繰越金額の今後の使用計画としては，実験に必要となる消耗品の購入，論文の出版費用およびデータ管理用ストレージの購入に充てる予定である。
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Research Products
(4 results)
