インタラクティブ外骨格パワードスーツとモビリティ・プロモーションに関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14205062
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 山海 嘉之 筑波大学, 機能工学系, 教授 (30183833)
• 研究分担者: 久野 譜也 筑波大学, 体育科学系, 講師 (70242021) ; 安信 誠二 筑波大学, 機能工学系, 教授 (00241795) ; 葛岡 英明 筑波大学, 機能工学系, 助教授 (10241796)
• キーワード: パワードスーツ / ロボットスーツ / インタラクティブ / ヒューマンファクタ / モビリティ

研究概要

わが国が今後直面する医療福祉問題、特に、"寝たきり問題"解決の突破口として、自律・パワーアシスト複合型パワードスーツを開発してきた。当該研究では、パワードスーツ/高齢者(歩行障害者)/理学療法士・トレーナ(医師)の間の「インタラクティブ機能」および「下肢のモビリティ増進」に焦点をあて研究を推進している。本年度の研究実績の概要は以下の通りである。
・これまでに開発されたパワードスーツHAL-3,4を基にインタラクティブ機能を付加したインタラクティブ・パワードスーツiHAL-1,2を開発した。
・インターラクティブモデルiHAL-1,2号機を用いて、各種アシスト動作(歩行、立ち座りなど)を実施し、インタラクティブ環境下での各種アシスト動作の効果について検討・評価を行った。
・インターラクティブモデルiHAL-1,2号機によるインタラクティブ・リハビリテーションを実施した。
・これらアシスト実験を通して、改良点を洗い出し、最終モデルとして改良型汎用パワードスーツiHAL-3,4の開発を現在進めている。
・インターラクティブモデルiHAL-1,2号機を用いて、歩行や立ち座りなど脚運動時における各種生理・運動データ(筋電位、筋中酸素飽和度、血圧、総運動量、心電位、関節角・角速度などの運動データなど)を計測するとともに、データベースを構築した。
・本データベースからインタラクティブ環境下でのヒューマンファクタの分析し、今後インタラクティブ・リハビリテーションの実施指標となる至適モビリティ増進指数の決定方法について検討した。

研究成果

• [文献書誌] 山海嘉之: "人間機械系にけるモデリングとインタラクティブシミュレーション"バイオメカニズム学会. 27・4. 186-191 (2003)
• [文献書誌] Suzuki K, Imai H, Kawamura Y, Sankai Y: "Gait Control Human and Humanoid on Irregular Terrain Considering Interaction with Environment"ROMAN (Proc.of IEEE Workshop on Robot and Human Interactive Communication). (CD-ROM Session5-TrackA). (2003)
• [文献書誌] Kawamoto H, Kanbe S, Sankai Y: "Power Assist Method for HAL-3 Estimating Operator's Intension Based on Motion Information"ROMAN (Proc.of 12th IEEE Workshop on Robot and Human Interactive Communication). (CD-ROM Session2-TrackA). (2003)
• [文献書誌] H.Toda Y.Sankai: "Trajectory formation of arm movement by a single particle approximation strategy inspired from biological reaching movement"Proc.of the 2003 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. (CD-ROM). (2003)
• [文献書誌] Kawamoto H, Lee S, Kanbe S, Sankai Y: "Power Assist Method for HAL-3 using EMG-based Feedback Controller"SMC (Proc.of 2003 IEEE International Conference on System, Man, Cybernetics). (CD-ROM). 1648-1653 (2003)