• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

身体・車両・環境の動的インタラクション最適化による上肢フリー移動支援機器の提案

研究課題

研究課題/領域番号 17H02131
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 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関東京大学

研究代表者

二瓶 美里  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (20409668)

研究分担者 遠藤 央  日本大学, 工学部, 講師 (50547825)
硯川 潤  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 福祉機器開発部, 研究室長 (50571577)
菅原 雄介  東京工業大学, 工学院, 准教授 (60373031)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2017年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード移動支援機器 / 操作系 / 機械学習
研究成果の概要

本研究では、中高年者の日常生活活動を支援する下肢駆動型ハンズフリーモビリティの開発を行った。開発した車両は、後輪駆動(インホイールモータ)、前輪オムニホイール、操作インタフェース(ペダル)、座位部(サドル)で構成される。移動体上で行うペダリング動作から、搭乗者の意図推定をペダルやサドルに取り付けたセンサ値をDBT(Deep Binary Tree)を用いて学習させることにより、個人の操作特性に合わせた協調学習操作系を実現した。また、協調学習下において人の能力を評価する指標を提案した。下肢駆動装置については、対象筋に負荷を与えるリンクとスライダクランク機構を組み合わせたペダル機構を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

加齢による筋力や活動が低下している虚弱な状態といわれるフレイルには、移動能力や筋力、バランス、認知機能、日常生活の活動性などの要素が含まれている。今後、高齢化の進展により、要支援・要介護予備群は急増していくため、各分野の対応が必要である。これらの問題について、移動活動においては主に医学・体育分野から運動プログラムなどの提案、工学分野から外出支援機器や転倒予防機器など研究は多く行われているが、高齢者の移動形態について、歩行中の下肢だけではなく上肢の役割の観点から総合的に検討を行っている事例は殆ど見受けられない。開発した移動支援機器は高齢期のフレイル予防および質向上の貢献を目指すものである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [学会発表] 移動支援機器の協調学習操作系における人の学習習熟を評価する手法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      服部智也, 西畑智道, 二瓶美里, 鎌田実, 菅原雄介, 松浦大輔, 武田行生, 遠藤央, 金天海
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 力学系学習木を用いたノンホロノミック車両のための人ー機械協調学習操作系の開発2019

    • 著者名/発表者名
      西畑智道, 二瓶美里, 鎌田実, 菅原雄介, 松浦大輔, 武田行生, 金天海, 遠藤央
    • 学会等名
      第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者向けハンズフリーモビリティのためのペダリング運動負荷システム2019

    • 著者名/発表者名
      菅原雄介, 島悠貴, 松浦大輔, 武田行生, 二瓶美里, 佐久間菜月, 西畑智道, 鎌田実, 遠藤央
    • 学会等名
      LIFE2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 人力ロボティクスの研究(第11報,回生クラッチと定荷重ばねを用いた2自由度人力ロボット)2019

    • 著者名/発表者名
      塚本航平, 菅原雄介, 松浦大輔, 武田行生, 遠藤央, 岡本淳
    • 学会等名
      第37回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A Multi-DOF Human-Powered Robot Using Regenerative Clutches and Constant-Force Springs2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Sugahara, Kohei Tsukamoto, Mitsuru Endo, Jun Okamoto, Daisuke Matsuura, Yukio Takeda
    • 学会等名
      Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハンズフリーモビリティの提案-個人のメンタルモデルに合わせた人・機械相互学習型操作系-2018

    • 著者名/発表者名
      西畑智通, 佐久間菜月, 二瓶美里, 鎌田実, 菅原雄介, 島悠貴, 松浦大輔, 武田行生, 金天海
    • 学会等名
      LIFE2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者のためのモビリティデザイン2018

    • 著者名/発表者名
      二瓶美里
    • 学会等名
      日本設計工学会2018年春季研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者向けハンズフリー下肢操作式モビリティの提案―開発コンセプト-2018

    • 著者名/発表者名
      二瓶美里, 佐久間菜月, 西畑智道, 鎌田実, 菅原雄介, 島悠貴, 松浦大輔, 武田行生
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者向け下肢操作式モビリティにおける歩行機能改善に有効な運動負荷を与えるペダル機構の設計2018

    • 著者名/発表者名
      島悠貴,佐久間菜月, 菅原雄介, 松浦大輔, 武田行生, 西畑智道, 二瓶美里, 鎌田実
    • 学会等名
      第18回日本機械学会基礎潤滑設計部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 人力ロボティクスの研究(第10報, CVTとパワーアシストを用いた人力関節駆動機構の操作負担低減)2018

    • 著者名/発表者名
      菅原雄介, ムハマドシャフィク, 島悠貴, 松浦大輔, 武田行生, 遠藤央, 岡本淳
    • 学会等名
      Proceedings of the 2018 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Design and Control of a Human-Powered Robotic Personal Mobility Vehicle Prototype2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Sugahara, Hayato Akiyama, Jeremy Jong, Mitsuru Endo, Jun Okamoto
    • 学会等名
      Proceedings of the 22nd CISM IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics and Control (ROMANSY22)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高齢者向け上肢フリー移動体のための下肢動作を活用した操作手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      佐久間菜月,二瓶美里,西畑智道,菅原雄介,松浦大輔,島悠貴,武田行生,鎌田実
    • 学会等名
      第18回システムインテグレーション部門講演会(SI2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ライフログを用いた歩行支援機により制限される生活動作の分析2017

    • 著者名/発表者名
      佐久間菜月, 二瓶美里, 西畑智通, 鎌田実
    • 学会等名
      バイオメカニズム学術講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 生活支援工学2017

    • 著者名/発表者名
      二瓶美里
    • 学会等名
      第15回長寿社会ライフスタイル研究会(東京大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gerontechnology:老年学と技術開発2017

    • 著者名/発表者名
      二瓶美里
    • 学会等名
      農林水産ロボティクス研究グループ講演会(岩手大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高齢者の生活とリハビリテーションのこれから-福祉工学,生活支援工学の立場から-2017

    • 著者名/発表者名
      二瓶美里
    • 学会等名
      第4回再生医療とリハビリテーション研究会(大阪大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 東京大学大学院新領域創成科学研究科 人間環境学専攻 生活支援工学分野

    • URL

      http://www.atl.k.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] 東京大学大学院新領域創成科学研究科 人間環境学専攻 生活支援工学分野

    • URL

      http://www.atl.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi