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電動アシスト車いすのユーザ特性適応型制御法と操作訓練システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K06426
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 制御・システム工学
研究機関千葉工業大学

研究代表者

関 弘和  千葉工業大学, 工学部, 教授 (90364900)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード制御システム / 電動アシスト車いす / ユーザ特性適応制御 / 操作訓練システム
研究成果の概要

本研究は、電動アシスト車いすのユーザ操作特性適応制御システムの開発を目的として実施した。具体的には、障害や病気により左右腕の操作特性が異なる使用者において、その特性をファジィ推論に基づき事前学習し、推定された目標位置に車いすを走行させる制御システム、さらに簡易な視覚フィードバック型操作訓練システムにより習熟度を向上させることにより意思通りの確実な直進旋回走行が実現できることを示した。実際の障害者による評価実験を実施し、目標走行位置と停止位置の距離誤差が25cm程度に収まる結果が得られ、実用レベルに近い走行精度を実現するシステムが構築できたと言える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、電動アシスト車いすのユーザ操作特性適応制御システムの開発を目的として実施した。片麻痺や頸椎損傷などの障害や病気により左右腕の操作バランスが均一でない使用者に対し、その操作特性を事前学習し意図する目標走行位置を推定する制御手法を開発し、さらに安定的に操作できるよう習熟度を向上させるための視覚フィードバック型操作訓練システムも実現した。実際の上肢障害者に対し実用的なレベルの精度でアシスト車いすの走行が可能であることを示すことができたことから、使用者の利便性向上や車いすの普及、さらには高齢者や障害者の自立的で豊かな社会生活をもたらしうる、社会的意義の大きい成果が得られたと考える。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 電動アシスト車いすの目標位置推定型走行制御法と操作訓練システムの提案2019

    • 著者名/発表者名
      関弘和、倉本達矢
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 32

    • NAID

      130007785075

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ユーザ評価マップに基づく電動アシスト車いすの外乱路面走行制御法2017

    • 著者名/発表者名
      関弘和
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 30 号: 8 ページ: 314-322

    • DOI

      10.5687/iscie.30.314

    • NAID

      130006206400

    • ISSN
      1342-5668, 2185-811X
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電動アシスト車いすのファジィ推論型高効率走行制御法と操作パターンによる検証2018

    • 著者名/発表者名
      深山諒、金山光希、岡崎光晃、関弘和
    • 学会等名
      ファジィシステムシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 嗜好推定マップに基づく電動アシスト車いすのファジィ推論型快適走行制御2018

    • 著者名/発表者名
      佐井田梓、蛭田崇寛、関弘和
    • 学会等名
      ファジィシステムシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電動アシスト車いすの路面外乱レベル適応型直進旋回走行制御法2017

    • 著者名/発表者名
      山根亮佑、関弘和
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 電動アシスト車いすの走行精度および操作安定性向上のためのファジィ推論型走行制御2017

    • 著者名/発表者名
      倉本達矢、関弘和
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 電動アシスト車いすの省電力化と走破性向上を目的としたファジィ推論型走行制御法の提案2016

    • 著者名/発表者名
      関弘和,五十嵐肇
    • 学会等名
      日本福祉工学会第20回学術講演会
    • 発表場所
      前橋工科大学(群馬県前橋市)
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電動アシスト車いすのユーザ特性対応型走行制御と視覚フィードバック型操作訓練システム2016

    • 著者名/発表者名
      倉本達矢,関弘和
    • 学会等名
      LIFE2016(第32回ライフサポート学会大会)
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電動アシスト車いすの外乱レベル適応型走行制御法2016

    • 著者名/発表者名
      山根亮佑,實川晃宏,瀬野孝志,関弘和
    • 学会等名
      LIFE2016(第32回ライフサポート学会大会)
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 五感インタフェース技術と製品開発 事例集 ~ヒトの知覚メカニズムと感覚間の相互作用~(第7章 第2節「電動アシスト車いすの高性能制御と視覚フィードバックによる訓練システム」)2016

    • 著者名/発表者名
      関弘和
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 千葉工業大学関弘和研究室ホームページ

    • URL

      http://www.seki-lab.it-chiba.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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