2009 Fiscal Year Annual Research Report
外部からのエネルギー供給を必要としない脚部運動補助システムの開発
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21560141
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
南後 淳 Yamagata University, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50250957)
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| Keywords | 機械要素 / 機械運動学 / 設計工学 / 医療・福祉 |
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| Research Abstract |
人体脚部にポテンショメータを装着した接触型の計測装置,あるいは高速度カメラで撮影した画像を、研究室において開発した画像解析ソフトで処理する方法等により,立ち上り動作時や赤行時の脚部動作を平面運動として計測を行った.その計測結果から,脚部の動作を補助する機構における人体との接触点の描くべき軌跡を得た.
その曲線を理想曲線として,以下のような設計手法により,立ち上がり補助装置の試作を行っている.
1.設計する機構における対応点の描く曲線がその理想曲線に一致するよう,設計上の制約条件として機構の設計パラメータを決定する.
2.人体による駆動方式を採用するため、駆動トルクを算出し,人体で駆動できることを,駆動力の観点からの制約条件としている.必要に応じ、ばねによる駆動力の補助も行っている.
現時点では,設計パラメータは乱数を用いて決定しており,最適な値で設計されているとは限らず,またパラメータ決定にも時間を要する.今後は,機構の描く曲線および駆動トルクを組合わせて目的関数として,線形計画法の手法等を用いて引き続きパラメータの探索を行う.
また,使用対象者をより明確にしながら,歩行の補助を行う機構について装置の構想を行う.現在は乗用型の歩行補助装置の開発を行っており,駆動トルクの改善のための設計の見直し等している.一方,異なるタイプの歩行補助装置について,構想を行う予定である.
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