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身体機能を拡張・補助する人間親和型ウェアラブルパワーアシスト装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16360124
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関岡山大学

研究代表者

則次 俊郎  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (70043726)

研究分担者 高岩 昌弘  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (60243490)
佐々木 大輔  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (50372686)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
2006年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2005年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2004年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワード空気圧ゴム人工筋 / ウェアラブルパワーアシスト / ロボット / 筋力補助 / 介護支援 / Muscle String / 小型エアポンプ / 音声入力 / Muscle string / 小型コンプレッサ / 腰動作支援 / 股装具
研究概要

高齢者や身体障害者の低下した筋力を補うことにより日常生活における動作を補助し,あるいは各種の作業を支援するためのウェアラブル(身体装着型)パワーアシスト装置を開発した.ウェアラブルパワーアシスト装置には,人間に対する安全性と親和性が求められる.このため,ウェアラブル装置を駆動するアクチュエータとして,小型・軽量・柔軟な空気圧ゴム人工筋を用いる.
まず,基本的な介護作業の支援を目的として,腰部動作支援用パワーアシスト装置を開発した.既存の腰装具に収縮型湾曲空気圧ゴム人工筋を取り付けることにより腰の伸展動作を支援するものであり,適切な支援力を発生するためのゴム人工筋の加圧力制御法を明らかにするとともに,装着者の意思と連動するための触覚センサを用いたコミュニケーション法を提案した.
つぎに,細長空気圧ゴム人工筋(Muscle stringと命名)を開発し,これを用いた衣服状パワーアシストウェアとして締め付け力可変のアクティブサポーターおよび手首部,肘部および肩部動作支援用パワーアシストウェアを試作し,その有効性を確認した.さらに,Muscle stringを素材とした軽量・柔軟なネット型アクチュエータを開発し,その基本特性を調べることによりウェアラブルパワーアシスト装置のアクチュエータとして有用であることを明らかにした.
以上の成果に加えて,パワーアシスト装置の音声入力による制御の有効性を確認するとともに,ニューラルネットワークを用いて不明瞭言語に対応できる機能を付加した.また,パワーアシスト装置用の小型エアポンプの仕様を検討するとともに,筋電位を用いたアシスト性能の評価を実施した.
本研究の成果により,既存の装具と併用した腰部動作支援用パワーアシスト装置および細長空気圧ゴム人工筋を用いた衣服状パワーアシストウェアの有用性とその実現の可能性が明らかになった.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (14件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] ウェアラブルフルードパワーについて2006

    • 著者名/発表者名
      則次俊郎
    • 雑誌名

      フルードパワー 19・2

      ページ: 39-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pneumatic Soft Actuator for Human Assist Technology2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Noritsugu
    • 雑誌名

      フルードパワーシステム 37・1

      ページ: 30-40

    • NAID

      10019591594

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 空気圧ゴム人工筋を用いた人間動作支援ロボット-パワーアシストウェアの実現に向けて-2006

    • 著者名/発表者名
      則次俊郎
    • 雑誌名

      油空圧技術 45・11

      ページ: 12-17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pneumatic Soft Actuator for Human Assist Technology2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiro, Noritsugu
    • 雑誌名

      Journal of The Japan Fluid Power System Society Vol. 37, No. 1

      ページ: 30-40

    • NAID

      10019591594

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Human Motion Assist Robot using Pneumatic Rubber Artificial Muscle -For Realization of Power Assist Wear2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiro, Noritsugu
    • 雑誌名

      Hydraulics and Pneumatics Vol. 45, No. 11

      ページ: 12-17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 空気圧ゴム人工筋を用いた人間動作支援ロボット -パワーアシストウェアの実現に向けて-2006

    • 著者名/発表者名
      則次俊郎
    • 雑誌名

      油空圧技術 45・11

      ページ: 12-17

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Muscle stringを用いたアクティブサポータの開発2006

    • 著者名/発表者名
      家島大貴
    • 雑誌名

      日本機械学会講演論文集 No.065-

      ページ: 409-410

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 湾曲型空気圧ゴム人工筋を用いた腰部パワーアシスト装置の開発2005

    • 著者名/発表者名
      則次俊郎
    • 雑誌名

      日本フルードパワーシステム学会論文集 36・6

      ページ: 143-151

    • NAID

      10029930127

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Wearable Waist Power Assist Device Using Curved Pneumatic Artificial Muscle2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiro, Noritsugu
    • 雑誌名

      Transactions of The Japan Fluid Power System Society Vol. 36, No. 6

      ページ: 143-151

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Wearable Fluid Power2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiro, Noritsugu
    • 雑誌名

      Fluid Power Vol. 19, No. 2

      ページ: 39-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pneumatic Soft Actuator for Human Assist Technology2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Noritsugu
    • 雑誌名

      Proceeding of the 6th JFPS International Symposium on Fluid Power 2005, Special Lecture

      ページ: 11-20

    • NAID

      10019591594

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] フルードパワーの挑戦 ウエアラブルフルードパワーについて2005

    • 著者名/発表者名
      則次俊郎
    • 雑誌名

      フルードパワー 19・2

      ページ: 39-44

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Active Support Splint driven by Pneumatic Soft Actuator(ASSIST)2004

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Sasaki
    • 雑誌名

      Proceedings of ICAM' 04 (CD-ROM)

    • NAID

      120002305654

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 湾曲型ゴム人工筋を用いた腰部パワーアシスト装具の開発2004

    • 著者名/発表者名
      高 雷
    • 雑誌名

      第13回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集

      ページ: 52-53

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] 空気圧アクチュエータの福祉機器への応用-ゴム人工筋を用いたウェアラブルパワーアシストロボット-2006

    • 著者名/発表者名
      則次俊郎
    • 学会等名
      2006年度日本機械学会年次大会市民フォーラム「寝たきりにならない介護支援」
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2006-09-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Application of Pneumatic Actuator to Welfare Device2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiro, Noritsugu
    • 学会等名
      Annual Conference of Japan Society of Mechanical Engineers
    • 発表場所
      Kumamoto
    • 年月日
      2006-09-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Pneumatic Soft Actuator for Human Assist Technology2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Noritsugu
    • 学会等名
      The 6th JFPS International Symposium on Fluid Power 2005 (special Lecture)
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2005-11-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Pneumatic Soft Actuator for Human Assist Technology2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiro, Noritsugu
    • 学会等名
      The 6th JFPS International Symposium on Fluid Power 2005
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2005-11-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 流体アクチュエータ及びこの流体アクチュエータを備えた立ち上がり動作支援装置2005

    • 発明者名
      則次俊郎
    • 権利者名
      岡山大学
    • 産業財産権番号
      2005-334947
    • 出願年月日
      2005-11-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] ポンプ2005

    • 発明者名
      則次 俊郎, 高野 和潔
    • 権利者名
      岡山大学, 岡山県
    • 産業財産権番号
      2005-280846
    • 出願年月日
      2005-09-27
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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