2009 Fiscal Year Annual Research Report
下肢運動障害者の歩行補助ロボットにおける転倒予防制御に関する研究
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20760165
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
香川 高弘 Nagoya University, 大学院・工学研究科, 助教 (30445457)
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| Keywords | ウェアラブルロボティクス / バイオメカニクス / 動作計測 |
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| Research Abstract |
本年度における第一の成果は,歩行補助ロボットに搭載可能な薄型の床反力センサと姿勢センサを開発したことである.アルミプレートの間に4つの3軸力覚センサを配置し,厚さ15mmのセンサ機構を制作した.センサの特性試験を行い,市販されている床反力計の測定値と開発したセンサの出力信号を比較した結果,3軸の力と圧力中心位置に関して決定係数0.99と高い精度で測定できることを確かめた.また,成人男性の平均体重程度の荷重(600～700[N])に対しても正確に計測できることを確認した.また,歩行補助ロボットにセンサを搭載して,ロボットを用いて歩行している間の床反力を計測する実験を行った.その結果,脚のスイングとスタンスに応じて力のプロファイルは妥当な波形を示した.また,姿勢センサとして,3軸加速度/ジャイロ/磁気方位センサからなるセンサーユニットを開発した.また,このセンサ信号から3次元空間内のセンサの姿勢を計算するアルゴリズムについて検討を行った.
本年度における第二の成果は,床反力センサに基づく歩行補助ロボットの転倒防止制御を試作したことである.床反力計から,歩行ロボットの安定性の指標として用いられるゼロモーメントポイントをリアルタイムに計算し,特にスイングの開始において安定に動作するように制御する方法を開発した.
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