| 研究課題/領域番号 |
20H04562
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90150:医療福祉工学関連
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| 研究機関 | 東京理科大学 (2021-2023)
東京農工大学 (2020) |
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研究代表者 |
和田 正義 東京理科大学, 工学部電気工学科, 教授 (80406537)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | アクティブキャスタ / 車いす / 電動化装置 / 協調搬送 / 福祉機器移動システム / 全方向移動 / 知的モビリティー / 全方向移動システム / 台車 / 後付けシステム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、利用者が手動車いすに座ったまま着脱が可能で自在な動きを実現する電動の駆動装置を開発し、これを基本要素として介護・介助者あるいは車いす利用者自身の移動支援を行う知的モビリティーシステムについて研究を行う。電動駆動輪としてアクティブキャスタと呼ぶ車輪機構を用い、ジョイスティックによる自動走行モード、介助者のパワーアシストモード、計画された経路に追従する自動走行モードなど各種の運転モードを有する知的モビリティー機能について研究する。さらにこの駆動装置の応用展開として、例えばベッド等の機器の移動にも応用するための複数ユニットの協調制御機能についても検討を行う。
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| 研究成果の概要 |
手動で動かす車いすやベッドなどに後付け可能で、高度な移動や移動補助が実現できる電動化システムに関する研究を行った。移動体に作用する操作力の検出システムを差動駆動式アクティブシャスタ車輪の内部に搭載し、検出された力情報を利用したアドミッタンス制御と組み合わせることで安定して動作するパワーアシストシステムを提案した。
さらにベッドのような大型搬送物の移動に関して、2台の移動ロボットにアクティブキャスタの制御を適用し、ロボットに搭載されたセンサで搬送物とロボットの相対姿勢を測定することで搬送物の協調制御を実現するシステムを提案した。試作機による実験によりそれぞれのシステムの有効性を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的成果としては、研究代表者が提案するアクティブキャスタへの力検出手法およびそのパワーアシストシステムへの応用展開の実現を示せたことが挙げられる。このシステム構成は搭乗者が乗ったままで車いすへの着脱が容易なので個人ユーザのみならず病院など大きな施設への展開も期待でき社会的意義も大きいと考えられる。
また通常の2輪駆動ロボットにアクティブキャスタの制御を応用し、複数のロボットによる大型搬送物の協調搬送システムの成果は、試作機で実施した２台のロボットの協調のみならず、多数のロボットシステムに展開することで、物流で扱われる重量物、大型・長尺物の搬送などより広い技術展開の可能性がある。
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