| 研究概要 |
ゴム人工筋マニピュレータは本質的に柔軟なため,人間共棲型作業に適する反面,減衰性能が不十分であり運動制御は容易でない.そこで,電気粘性(ER)流体を用いた減衰力可変ダンパ(ER ダンパ)を試作し,マニピュレータの関節部に装着した.空気圧サーボによるアクティブ制御とERダンパを用いた減衰力制御を併用することで,より滑らかな運動制御が実現できることを確認した.
これと並行して,ゴム人工筋マニピュレータをリハビリテーション支援ロボットとして,人間の腕の機能回復訓練に応用した.すでに提案している機械インピーダンス制御を用いた機能回復訓練運動モードの統一的実現法の有効性を実験を通して確認した.また,自律的なリハビリテーション支援ロボットの実現を目的として,被訓練者の腕の状態を同定する方法を提案した.これは,人間の腕を2リンクアームとみなし,その特性を2次の機械インピーダンスモデルで表現するものである.腕の状態は機械インピーダンスモデルの慣性質量,粘性および剛性の各パラメータの値によって表現できると考え,ゴム人工筋マニピュレータにより機能回復訓練と同時に,これらのパラメータを適応同定アルゴリズムにより同定した.これにより,訓練動作と並行して被訓練者の腕の回復状態を知ることができ,より自律的な機能回復訓練ロボットを実現するための手段として期待される.
今後は,同定パラメータを機能回復訓練運動にどのように反映させるかの問題を解決する必要があり,訓練動作と同定動作を統合するための,人間・ロボット協調統合システムの構築に関する研究が必要である.
|
