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全方向移動車椅子の操作性・走行快適性向上に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14550250
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関岐阜工業高等専門学校

研究代表者

北川 秀夫  岐阜工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助教授 (80224955)

研究分担者 寺嶋 一彦  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (60159043)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2003年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2002年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード車椅子 / 福祉機器 / ロボット / 全方向移動 / ハプティック / 衝突回避 / 超音波センサ / 環境認識 / ハプティックフィードバック / 快適性 / 固有振動数 / パワーアシスト / ファジィ推論
研究概要

高齢社会の到来により,日常生活で介護を必要とする高齢者及び加齢による障害者の増加は不可避である。代表者のグループでは,狭い屋内環境での移動,ベッドへの幅寄せ,軽作業中の移動等に有効な全方向移動車椅子の開発を行った。
快適走行制御に関しては,乗り心地,快適性に悪影響を与える周波数帯域(車椅子の固有振動数及び人の内臓の固有振動数)の振動を抑制することにより,定速走行時のみではなく,身体の弱った搭乗者にとって危険な加減速時においても極力負担にならない走行制御法を検討した。その定式化には研究分担者らによって開発されたハイブリッド整形法を用いている。
全方向パワーアシストに関しては,介護者の入力を車椅子のハンドグリップに加えられた力及びモーメントで求めた。計測したハンドグリップ入力に応じて,介護者が意図する動作を求め,その運動を実現するよう,車椅子の駆動モータの入力を生成した。その際,入力信号の変動を抑制するための一次遅れコントローラ及び移動方向を決定するためのファジィ方向推論器を設計した
半自律衝突回避に関しては,車椅子の誤動作による障害物との衝突を回避する際に,車椅子が検出した環境情報(車椅子周囲の危険度分布)を搭乗者にダイレクトに伝えることにより,違和感のない操作性を実現した。具体的には,障害物を検出した方向に対して,その危険度を計算し,計算した危険度に応じた負荷を入力用ジョイスティックの対応する方向にかけるというハプティックフィードバックを用いることにより,搭乗者の操作指令と車椅子の動きが異なった場合に生じる違和感及び危険性を回避した。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] J.Urbano, H.Kitagawa, T.Miyoshi, K.Terashima: "Haptic Feedback Control of Omni-directional Wheelchair Considering User's Comfort and Safety"Proc.35th Int.Symp.on Robotics, Paris. WE23 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Terashima, H.Kitagawa, T.Miyoshi, J.Urbano: "Frequency Shape Control of Omni-directional Wheelchair to Increase User's Comfort"Proc.IEEE 2004 Int.Conf.on Robotics and Automation, New Orleans. 3119-3124 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kitagawa, K.Terashima, T.Miyoshi, J.Urbano: "Power Assist System for Omni-Directional Transport Wheelchair Using Fuzzy Reasoning"Proc.IEEE Conference on Control Applications, Taipei. ThA04-5 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北川秀夫, 別府達哉, 大野義則, 三好孝典, 寺嶋一彦: "全方向移動車椅子の乗り心地向上のための走行制御"日本ロボット学会誌. 22-7(掲載予定). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Urbano, H.Kitagawa, T.Miyoshi, K.Terashima: "Impedance Control for Safety and Comfortable Navigation of an Omni-directional Mobile Wheelchair"Proc.IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems, Sendai. (Accepted). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Urbano, H.Kitagawa, T.Miyoshi, K.Terashima: "Haptic Feedback Control of Omni-directional Wheelchair Considering User's Comfort and Safety."Proc. 35th Int. Sym on Robotics. Paris. 23 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Terashima, H.Kitagawa, T, Miyoshi.J.Urbano: "Frequency Shape Control of Omni-directional Wheelchair to Increase User's Comfort."Proc. IEEE 2004 Int. Conf. on Robotics and Automation. New Orleans. 3119-3124 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kitagawa, K.Terashima, T, Miyoshi, J.Urbano: "Power Assist System for Omni-Directional Transport Wheelchair Using Fuzzy Reasoning."Proc. IEEE Conference on Control Applications. Taipei. 4-5 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Urbano, H.Kitagawa, T.Miyoshi, K.Terashima: "Impedance Control for Safety and Comfortable Navigation of an Omni-directional Mobile Wheelchair."Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems. Sendai(Accepted). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kitagawa, T.Nishigaki, T, Miyoshi.K.Terashima: "Fuzzy Power Assist Control System for Omni-directional Transport Wheelchair."Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems. Sendai(Accepted). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Terashima, H.Kitagawa, T.Miyoshi, J.Urbano: "Freaqency Shape Control of Omni-directional Wheelchair to Increase User's Comfort"Proc.IEEE 2004 Int.Conf.on Robotics and Automation, New Orleans. ThE-13 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Urbano, H.Kitagawa, T.Miyoshi, K.Terashima: "Haptic Feedback Control of Omni-directional Wheelchair Considering User's Comfort and Safety"Proc.35th Int.Symp.on Robotics, Paris. WE23 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kitagawa: "Motion Control of Omnidirectional Wheelchair considering Patient Comfort"Proc. 15th IFAC World Congress. T-Tu-E20 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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