2011 Fiscal Year Research-status Report
４アーム構造による小段差乗り越え機能を備えた電動車いすの開発
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23500666
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| Research Institution | Sendai National College of Technology |
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Principal Investigator |
熊谷 和志 仙台高等専門学校, 情報システム工学科, 教授 (40270201)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大泉 哲哉 仙台高等専門学校, 知能エレクトロニクス工学科, 教授 (70152048)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | 医療・福祉 / 知能機械 / 電動車いす / バリアフリー |
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| Research Abstract |
平成23年度は，機構部の詳細設計と部品製作，制御システムの開発を行った．(1)機構部の詳細設計・構造部品の製作 機構部においては，駆動輪部とアーム関節部の詳細設計と部品製作を行った．主要部分ではメインフレームが製作済みである．駆動輪部は，タイヤとホイールを購入可能なサイズからホイールインモータに合う一番小さなものを選択し，それらに合わせて再設計し，部材の切り出しを行った．ホイールはホイールインモータと組み合うようにワイヤカット放電加工機で追加工し，6輪の駆動輪すべてを組み立てた．アーム関節部では，アーム駆動に使用するモータとハーモニックドライブの結合方法を検討し，詳細設計した．さらに設計結果をもとに部品図を起こし，アダプタ等の部品製作を行った．軽量化を図るため，アルミ材と溶接を多用している．(2)制御システムの開発 サブ制御システムの開発はほぼ目途が立っているので，まだ手つかずな状態のメインCPU周りを重点的に開発した．まずは入出力信号の洗い出しを行い，必要なI/O数を割り出した．サブシステムとの通信にUSBを利用するため，メインCPUの動作モードが限定されることからディジタルI/Oが不足することが判明したので，次にディジタルI/Oの拡張を図った．幸い，使用するマイコンボードにはディジタルI/Oボードが市販されていたので，入出力信号の数と使用形態に合わせてボード制御用CPLDのプログラムを開発し，ディジタルI/Oを拡張することができた．また，メインCPUで直接制御するモータ用のドライブ回路も開発した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成23年度の達成度は100%弱程度，研究全体では60%程度と判断する． 機構部の進展が遅れているものの，制御部については計画以上の成果を上げることができた． 具体的には，機構部は部品製作の進み具合が芳しくなく，アーム部の組み立てに至っていない状況である．他方，制御部は必要な回路の試作はすべて完了し，サブシステムと駆動輪ドライブ回路以外の回路製作も終えている状況となっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成24年度は機構部の進展を速めるべく，作業学生を増やし，機構部2名，制御部1名の体制を組んだ． 機構部では，アーム部の部品製作および組み立てと中央輪スライド機構の開発を行えば主要部分が完成し，簡単な動作テストが可能となる． 制御部では，サブシステムおよび駆動輪ドライブ回路の量産，試走プログラムの開発等と進めていく．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
多めの繰り越しがあるが，平成23年度に発注したモータの納期が大幅に遅れ，年度をまたぐことになっているためで，繰り越し分の多くはそれらの支払いに充てることになる．残りと平成24年度請求分は，外注予定の回路のプリント基板化等に充てる予定である．
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