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介護者の代わりに電動車いすを安全に誘導する先導ロボットシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K12885
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関苫小牧工業高等専門学校

研究代表者

堀 勝博  苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (90261388)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード電動車いす / 先導ロボット / 安全 / 誘導 / 介護者 / 支援システム
研究開始時の研究の概要

高齢化社会の到来に伴い,安全で使いやすい電動車いすの研究が進められているが,これまでは車いす単体の高機能化に関する研究が主流であった。しかし,車いす単体を高機能化しても,廊下の曲がり角などでセンサの死角が生じる場合があり,介護者なしでは十分な安全性が確保できない場面が存在する。本研究では,このような場面に対して,介護者の代わりに,車いすを先導して移動先の障害物をいち早く検知し安全な経路へ誘導する先導ロボットおよびそれを用いた新しい電動車いすユーザ支援システムを開発する。

研究成果の概要

センサとコンピュータおよびユーザ支援機能を搭載した知能化電動車いすは,センサ死角が存在する環境では,十分な性能を発揮できなかった。本研究では,介護者の代わりに電動車いすを安全に誘導する先導ロボットを提案し,先導ロボットに基づく新しい電動車いすユーザ支援システムを開発した。先導ロボットは,電動車いすの視界からは検知できない広範囲の障害物を検知することが可能となり,開発したプロトタイプ機を用いた実験により本システムの有効性を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで電動車いすの高機能化に関して,電動車いす自体の知能化に関する研究は多数なされているが,本研究のように,先導ロボットを開発・導入して,電動車いすを安全に誘導することで,電動車いすの安全性や操作性を向上する研究は見当たらず独自性がある。また,先導ロボットは介護者に代わる存在として,介護者不足への対応や,さらに従来無かった新しい機能の実現へ展開できる可能性があり,次世代電動車いすの技術革新に貢献できるものと考える。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 電動車いすを安全に誘導する先導ロボットシステムの動作シミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      岡 翔平、堀 勝博
    • 雑誌名

      日本シミュレーション学会論文誌

      巻: 12 号: 1 ページ: 28-36

    • DOI

      10.11308/tjsst.12.28

    • NAID

      130007839911

    • ISSN
      1883-5031, 1883-5058
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電動車いす用先導ロボットシステムのシミュレータ開発2024

    • 著者名/発表者名
      松村碧陽,堀 勝博,佐沢政樹
    • 学会等名
      第56回測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 電動車いすを安全に誘導する先導ロボットシステムの実機開発2023

    • 著者名/発表者名
      堀 勝博,新田靖周,佐沢政樹
    • 学会等名
      第27回日本福祉工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 電動車いす先導ロボットにおける物体認識方法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      新田靖周,堀 勝博,佐沢政樹
    • 学会等名
      第55回測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 電動車いすを安全に誘導する先導ロボットの開発2022

    • 著者名/発表者名
      秋田直哉,堀 勝博,佐沢政樹
    • 学会等名
      第54回測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 電動車いす先導ロボットシステムの安全評価に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      岡翔平,堀勝博
    • 学会等名
      第52回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 電動車いす先導ロボットシステムの誘導制御に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      中村咲月,堀勝博
    • 学会等名
      第52回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Motion simulation of a leading robot to lead safely power wheelchairs2019

    • 著者名/発表者名
      Shohei Oka, Katsuhiro Hori
    • 学会等名
      The 38th JSST Annual International Conference on Simulation Technology (JSST2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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