2023 Fiscal Year Annual Research Report
手動車いす・ベッド等に容易に着脱可能な駆動装置による知的モビリティーに関する研究
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20H04562
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
和田 正義 東京理科大学, 工学部電気工学科, 教授 (80406537)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | アクティブキャスタ / 車いす / 電動化装置 / 協調搬送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、利用者が手動車いすに座ったまま着脱が可能で従来のジョイスティック操作に加えて介護者による操作や、半自動操作などによる自在な動きを実現するために、手動車いすに後付けが可能な電動の駆動装置を開発し、これを基本要素として介護・介助者あるいは車いす利用者自身の移動支援を行う知的モビリティーシステムについて研究を行うことを目的としている。
この電動の駆動装置における駆動輪としてアクティブキャスタと呼ぶ独自の駆動輪機構を用いることで、駆動輪が1輪でも車いすの自在な動きを可能とし、車いすの後方にユニット化された駆動輪を取り付けることで、簡単に電動化ができる構成とした。
また、小型軽量の駆動輪構造を実現するために差動駆動方式によるアクティブキャスタを開発し、常に２つのモータが動作し、その合力により車輪軸および操舵軸を作動させるシステムを実現した。
この差動式アクティブキャスタを手動車いすの後方に1輪とりつけ、車いすの直進と旋回の2自由度を自在に制御できるシステムを構築した。また、アクティブキャスタの機構内部に力検出機能を搭載し、外部から力を作用させるとこれを検知、モータを駆動するパワーアシストを実現した。これにより介助者が車いすを押し引きする動作に加えて、車いす搭乗者自身が大車輪を回転させる動作も検知して、モータを駆動し車いすの走行動作を行わせることに成功した。
さらに、協調搬送システムの研究開発においては、2台の2輪ロボットによる大型搬送物（ベッドを想定）の搬送を実現した。この研究では、ロボットに搭載されたレーザセンサにより搬送物とロボットの位置、姿勢を検出し、無線通信により与えられる搬送物の動作指令を実行するシステムを構築した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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