運動中の足首関節の回転軸変位の解明と転倒防止のための補助システムへの応用

• 研究課題/領域番号: 23700782
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 丁 明 独立行政法人理化学研究所, ロボット動作研究チーム, 特別研究員 (40585840)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: パワーアシスト / 力制御 / 硬さ制御 / 足首関節 / パラレルリンク機構 / パラレルリンク構造

研究概要

本研究はパラレルリンク構造を用いた足首関節の運動補助アシスト装置を開発し,足の回転角度と足首関節にかかる関節トルクを正確に計測と制御ができるシステムを構築した.人の運動を計測することに基づいて,足首関節の運動モデルを提案し,アシストシステムの制御手法も提案した.試作したアシスト装置に制御手法を実装し,被験者実験により,モデルと制御手法の有効性の検証及び応用に関する研究を行った.

研究成果

• [雑誌論文] Design and Control of Wearable Stewart-Platform-Type Ankle-Foot Assistive Device (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Takemura, Takayuki Onodera, Ding Ming and Hiroshi Mizoguchi
  • 雑誌名: The International Journal of Advanced Robotic Systems 巻: Vol. 9 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [学会発表] Posture Control Using New Ankle-Foot Assist Device with Stewart Platform Type Parallel Link Mechanisms (2012)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Onodera, Ming Ding, Hiroshi Takemura and Hiroshi Mizoguchi
  • 学会等名: 2012 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2012)
  • 発表場所: Guangzhou, China
• [学会発表] Design and Development of Stewart Platform-Type Assist Device For Ankle-Foot Rehabilitation (2012)
  • 著者名/発表者名: Ming Ding, Takayuki Onodera, Hiroshi Takemura and Hiroshi Mizoguchi
  • 学会等名: 2012 First International Conference on Innovative Engineering Systems (ICIES)
  • 発表場所: Alexandria, Egypt
• [学会発表] Position, Force and Stiffness Control of a Stewart-Platform-Type Ankle-Foot Assist Device (2012)
  • 著者名/発表者名: Ming Ding, Takayuki Onodera, Ryojun Ikeura, Hiroshi Takemura and Hiroshi Mizoguchi
  • 学会等名: the 2012 Dynamic Systems and Control Conference (DSCC'12)
  • 発表場所: Ft. Lauderdele, FL, USA
• [学会発表] Position and Force Control of a Stewart-Platform-Type Ankle-Foot Assist Device with Pneumatic Control (2012)
  • 著者名/発表者名: Ming Ding, Hiroshi Takemura, Hiroshi Mizoguchi and Ryojun Ikeura
  • 学会等名: The 30th Annual Conference of The Robotics Society of Japan
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] SP型パラレルリンク機構を用いた短下肢アシストデバイスによる運動計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野寺貴之,丁明,小原晃,竹村裕
  • 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2012(ROBOMEC2012)
  • 発表場所: 浜松
• [学会発表] Displacement Estimation for Foot Rotation Axis Using a Stewart-Platform-Type Assist Device (2011)
  • 著者名/発表者名: Ming Ding, Tomohiro Iida, Hiroshi Takemura and Hiroshi Mizoguchi
  • 学会等名: The2011 International Conference on Intelligent Robotics and Applications (ICIRA 2011)
  • 発表場所: Aachen, Germany
• [学会発表] Development of a New Foot-ankle Assist Device with Stewart Platform Mechanism (2011)
  • 著者名/発表者名: Ming Ding, Takayuki Onodera, Hiroshi Takemura and Hiroshi Mizoguchi
  • 学会等名: 2011 International Biomechanics Conference and Annual Meeting of Taiwanese Society of Biomechanics
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
• [学会発表] 足首関節回転軸変位制御可能なスチュワートプラット フォーム型下肢アシスト装置の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丁明, 小野寺貴之, 飯田智裕, 竹村裕, 溝口博
  • 学会等名: 第29回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Displacement Estimation for Foot Rotation Axis Using a Stewart-Platform-Type Assist Device (2011)
  • 著者名/発表者名: Ming Ding, Tomohiro Iida, Hiroshi Takemura and Hiroshi Mizoguchi
  • 学会等名: The 2011 International Conference on Intelligent Robotics and Applications (ICIRA 2011)
  • 発表場所: Aachen, Germany
• [学会発表] 足首関節回転軸変位制御可能なスチュワートプラット フォーム型下肢アシスト装置の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丁明, 小野寺貴之, 飯田智裕, 竹村裕, 溝口博
  • 学会等名: 第２９回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 東京