共創型介助ロボットWalk-Mateの高齢者への適用に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14350226
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 三宅 美博 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (20219752)
• キーワード: ヒューマン・インタフェース / 共創システム / 歩行介助 / 引き込み / 歩行リズム

研究概要

われわれは、歩行障害を器質的な問題としてではなく、環境と身体の相互作用における時間-空間的な運動パターンの共創として捉えてきた。そして共創型システムとしてのWalk-Mateを提案し、擬似的に構成した歩行障害においてその有効性を示唆した。しかし、高齢者等における実際の歩行障害に対しては、まだ体系的な調査が実施されていない。そこで本研究では、高齢者に適用可能なWalk-Mateを新たに構築し、その歩行介助における有効性について評価を進めている。本年度は3年計画の2年目として、前年度の成果を踏まえて下記の2つの問題に取り組んだ。
1)高齢者用Walk-Mate構築
Walk-mateのユーザビリティ改善を進めるために、実装する計算機の小型化、脚運動検出に加速度センサーを用いること、計算機とセンサーの接続を無線化すること等を昨年度実施した。今年度は、これら成果を踏まえて、無線システムと計算機本体を一体化した小型の本体部(重量150g程度)を開発し、さらに、それに対応するためのアルゴリズムの簡略化を進めた。その結果、センサー部と本体部の2つのユニットから構成されるようになり、ユーザビリティが著しく向上した。
2)高齢者への有効性を評価
今年度も上記の新型Walk-Mateの開発と並行して、旧型Walk-Mateを用いて高齢者の歩行障害への有効性調査を準備的に進めた。特に、加速度センサーの導入によって得られた加速度データをもとに、ダイナミカルシステムの視点から歩行運動の安定性を評価することを試みた。特に、歩行の運動学的解析や運動力学的解析との対応を明らかにすることで、時間的側面および力学的側面から歩行障害を評価できるようになった。

研究成果

• [文献書誌] Miyake, Y., Miyagawa, T., Tamura, Y.: "Man-machine interaction as co-creation process"Transaction of the Society of Instrument and Control Engineers. Vol.E-2(in press). (2004)
• [文献書誌] 武藤剛, 三宅美博: "人間-人間協調歩行系における共創出プロセスの解析"計測自動制御学会論文集. (in press). (2004)
• [文献書誌] 高梨豪也, 三宅美博: "共創型介助ロボット"Walk-Mate"の歩行障害への適用"計測自動制御学会論文集. Vol.39、no.1. 74-81 (2003)
• [文献書誌] Muto, T., Miyake, Y.: "Co-emergence process on the humans' cooperations"Proc.of 12^<th> IEEE Int.Workshop on Robot and Human Interactive Communication (ROMAN2003). No.325. 1-6 (2003)
• [文献書誌] 山本知仁, 三宅美博: "共同演奏における演奏者間コミュニケーションの解析"計測自動制御学会論文集. (in press). (2004)
• [文献書誌] 山本知仁, 藤井倫雅, 三宅美博: "手拍子を付加した場合の演奏者-聴取者間相互作用の解析"計測自動制御学会論文集. Vol.40,no.2. 207-209 (2004)