| 研究概要 |
本年度ははじめに,一般的な日常生活における人間の動作に注目し,歩行をはじめ人間の立ち座り動作の運動計測を行った.また,昨年度の成果に基づき,人間が何らかの動作を行っているときの各関節に加わる負荷を計算し,装着型支援システムにおいてどのような支援形態が適切であるのかを検討した.特に歩行や立ち座りの動作においては,膝関節に加わる重力の影響が大きく,膝に障害を持った人の動作を困難にしていることが動作解析実験の結果から明らかになった.そこで,このような体重によって膝関節をはじめ足首関節,腰関節に加わるトルクを人間の動的モデルから導出する手法を構築し,導出されたトルクにある支援率をかけることによりサーボブレーキに支援トルクとして出力する手法を提案した.特に歩行時において立脚期から遊脚期に移行する場合や,立ち上がりの瞬間においては,人間の体を上方に持ち上げることが必要となる.しかし,本研究で開発する装着型システムにおいては,サーボモータを利用していないため,人間を上方に引き上げることが不可能である.しかし,重力方向に体が落ちないという制御のみを行うことにより,ある程度の動作支援が可能となることが実験により示され,その有効性が確認された.その他,本研究では,足裏反力の情報を基に,人間の動的モデルから,ヒューマノイドの研究において用いられるZMPをはじめとした人間のバランスに関する状態を導出し,人間が転倒せずバランスを維持するために必要な安定性について検討し,実際の人間の動作解析に基づく,人間安定化手法の検討を行った.
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