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2010 年度 研究成果報告書

下肢運動障害者の歩行補助ロボットにおける転倒予防制御に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号 20760165
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関名古屋大学

研究代表者

香川 高弘  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30445457)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
キーワードウェアラブルロボット / 自立動作支援
研究概要

本研究では,転倒を予防するための歩行補助ロボットのセンサ・制御系の開発を行った.最初に歩行のダイナミクスを単純化した倒立振子モデルから後方にバランスを崩さないために必要な重心位置と速度の条件を解析に求めた.また,モデルシミュレーションと歩行計測実験によりその妥当性を検証した.次に,後方転倒防止の条件を基に,ロボットの歩行パターンを生成する手法を構築した.また,ユーザの重心移動や接地状態をリアルタイムで検出できる薄型の3軸床反力センサを開発した.開発した転倒防止制御はゼロモーメントポイントの安定性に基づいてスイング動作を開始する.本システムを平地歩行および段差歩行に適用し,転倒することなく歩行できることを確かめた.

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] State-dependent corrective reactions for backward balance loss in human walking2011

    • 著者名/発表者名
      Kagawa T, Ohta Y, Uno Y
    • 雑誌名

      Human Movement Science (accepted)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 歩行中の手先振動を抑制する方策に対するUCM解析2010

    • 著者名/発表者名
      東郷俊太, 香川高弘, 宇野洋二
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 Vol.J93-D, No.12

      ページ: 2666-2674

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Necessary condition for forward progression in ballistic walking2010

    • 著者名/発表者名
      Kagawa T, Uno Y
    • 雑誌名

      Human Movement Science Vol.29, No.6

      ページ: 964-976

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 対麻痺者の歩行補助に向けた歩行の重心運動解析2009

    • 著者名/発表者名
      香川高弘, 山科秀貴, 宇野洋二
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 Vol.45, No.1

      ページ: 51-59

    • 査読あり
  • [学会発表] 歩行補助ロボットによる昇段歩行における後方転倒予防2011

    • 著者名/発表者名
      小田佑樹, 香川高弘, 宇野洋二
    • 学会等名
      電子情報通信学会MBE研究会
    • 発表場所
      玉川大学
    • 年月日
      2011-03-08
  • [学会発表] 段差歩行実現のための歩行補助ロボットのセンサ制御系開発2010

    • 著者名/発表者名
      小田佑樹, 香川高弘, 宇野洋二
    • 学会等名
      電子情報通信学会MBE研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2010-12-19
  • [学会発表] 歩行中の後方転倒誘発刺激に対する状態依存の姿勢制御応答2010

    • 著者名/発表者名
      香川高弘, 太田雄, 宇野洋二
    • 学会等名
      第25回生体生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] Fall prevention control of a wearable robot using ground reaction force sensors2010

    • 著者名/発表者名
      Kagawa T, Kitamura H, Uno Y
    • 学会等名
      Proceedings of 13th International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technology for Mobile Machines
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2010-08-31
  • [学会発表] Postural responses of backward balance loss during walking on a treadmill, Proceedings of The 4th International Symposium on Measurement2010

    • 著者名/発表者名
      Kagawa T, Ohta Y, Uno Y
    • 学会等名
      Analysis and Modeling of Human Function
    • 発表場所
      Czech Technical University(チェコ共和国,プラハ市)
    • 年月日
      2010-06-15
  • [学会発表] 床反力センサを用いた歩行補助ロボットの転倒防止制御2010

    • 著者名/発表者名
      北村仁, 香川高弘, 宇野洋二
    • 学会等名
      電子情報通信学会MBE研究会
    • 発表場所
      玉川大学
    • 年月日
      2010-03-10
  • [学会発表] 歩行補助ロボットの床反力計測システムの開発2009

    • 著者名/発表者名
      北村仁, 香川高弘, 宇野洋二
    • 学会等名
      第10回計測自動制御学会SI部門講演会論文集
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2009-12-26
  • [学会発表] 腕運動の予測に基づく歩行補助ロボットの制御2009

    • 著者名/発表者名
      小田佑樹, 香川高弘, 宇野洋二
    • 学会等名
      第10回計測自動制御学会SI部門講演会論文集
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2009-12-23
  • [学会発表] A human interface for stride control on a wearable robot2009

    • 著者名/発表者名
      Kagawa T, Uno Y
    • 学会等名
      Proceedings of The 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS2009)
    • 発表場所
      Hyatt Regency St.Louis(アメリカ,セントルイス市)
    • 年月日
      2009-10-14
  • [学会発表] Gait pattern generation for a power-assist device of paraplegic gait2009

    • 著者名/発表者名
      Kagawa T, Uno Y
    • 学会等名
      Proceedings of The 18th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication(RO-MAN2009)
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2009-09-30
  • [学会発表] 姿勢と床反力に基づく身体の重心位置の推定2009

    • 著者名/発表者名
      香川高弘, 河村耕造, 宇野洋二
    • 学会等名
      第24回生体生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] 起立動作による重心パラメータの推定とステップ動作への適用2009

    • 著者名/発表者名
      河村耕造, 香川高弘, 宇野洋二
    • 学会等名
      電子情報通信学会MBE研究会
    • 発表場所
      玉川大学
    • 年月日
      2009-03-11
  • [学会発表] 起立動作中の床反力と姿勢の計測に基づく重心位置推定法2008

    • 著者名/発表者名
      河村耕造, 香川高弘, 宇野洋二
    • 学会等名
      電子情報通信学会MBE研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-11-21
  • [学会発表] 対麻痺者用歩行補助ロボットの歩行パターン生成2008

    • 著者名/発表者名
      香川高弘, 宇野洋二, 村岡裕慶, 才藤栄一
    • 学会等名
      第23回生体生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-09-29

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公開日: 2012-02-13   更新日: 2016-04-21  

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