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2009 年度 実績報告書

人間・機械システムにおける適応的役割分担制御の構築

研究課題

研究課題/領域番号 21500189
研究機関前橋工科大学

研究代表者

朱 赤  前橋工科大学, 工学部, 准教授 (20345482)

研究分担者 渡辺 秀臣  群馬大学, 医学部, 教授 (40231724)
キーワード人間機械システム / 適応的役割分担制御 / 福祉介護ロボット / 全方向移動支援 / パワーアシスト
研究概要

人間の力信号や筋電位信号を計測、認識したうえで、人間の行動意図を認識し、学習機能と適応機能を導入することにより、人間・機械システム(福祉ロボットや義肢、義足、福祉機器など)を相互的かつ適応的な役割分担制御の確立及び実機検証を本研究の目的とする。
平成21年度は、人間・機械システムが相互的に作用する性質を調べ、そのシステムをモデル化し、本研究室に開発している全方向移動支援ロボットと2関節の腕型のパワーアシスト装置を対象とし、それぞれの制御を構築し、実機検証を行った。具体的には、全方向移動支援ロボットに対しては、高齢者や障害者の歩行支援および介護者のパワーアシストの機能を両立できるため、新しい6軸力・トルクセンサを入れ替え、それに伴い、パラメータの調整や制御プログラムの修正などを行い、全方向移動を実現しただけではなく、アドミタンス制御を導入したことにより、人がロボットに載せているか、平地や、坂上り、坂下りかどうかと関わらず、ロボットの使用者に負担が掛からないように制御に成功した。また、2関節の腕型のパワーアシストは、高齢者や介護者など人間の肘と肩関節を支援するパワーアシスト装置、また障害者のリハビリテーション装置として用いられる。この研究は、従来の研究と異なり、人間の表面筋電(EMG)信号を直接的に用い、提案された簡単且つ有効なEMG信号処理手法により、実時間でロボットアームを制御し、パワーアシストまたリハビリテーション動作を行う。H21年度には、任意のパワーアシスト比が実現できた。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The Development of Biped Robot MARI-3 for Jumping2010

    • 著者名/発表者名
      Chi Zhu, Atsuo Kawamura
    • 雑誌名

      Advanced Robotics 24(To be appeared)

    • 査読あり
  • [学会発表] Principle analysis and simulation for biomimetic biped walking2010

    • 著者名/発表者名
      Xiang Luo, Chi Zhu
    • 学会等名
      The 11th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control (AMC2010)
    • 発表場所
      Nakaoka, Japan
    • 年月日
      20100300
  • [学会発表] 筋電信号による上肢のパワーアシストおよびリハビリのリアルタイム制御2010

    • 著者名/発表者名
      朱赤
    • 学会等名
      第3回上肢の神経機能回復セミナー
    • 発表場所
      秋田県仙北市角館町仙北市交流センター
    • 年月日
      2010-05-15
  • [学会発表] Platform Development of an Omnidirectional Mobile Robot for the Elderly's Walking Support and the Caregiver's Power Assistance2009

    • 著者名/発表者名
      Chi Zhu, Masashi Oda, Xiang Luo, Hideomi Watanabe, Yuling Yan
    • 学会等名
      The Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO2009)
    • 発表場所
      Guilin, China
    • 年月日
      20091219-20091223
  • [学会発表] An Orbit Based Control for Biomimetic Biped Walking2009

    • 著者名/発表者名
      Xiang Luo, Rui Guo, Chi Zhu
    • 学会等名
      The Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO2009)
    • 発表場所
      Guilin, China
    • 年月日
      20091219-20091223
  • [学会発表] Basic Study on the Fast Walking of a Biped Robot2009

    • 著者名/発表者名
      Shigefumi Nara, and Chi Zhu
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on MONODZUKURI
    • 発表場所
      Kusatu, Gunma, Japan
    • 年月日
      20091000
  • [学会発表] The Development of Omnidirectional Locomotion Assistive Robot -The implementation of Omnidirectional Locomotion2009

    • 著者名/発表者名
      Masashi Oda, Chi Zhu
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on MONODZUKURI
    • 発表場所
      Kusatu, Gunma, Japan
    • 年月日
      20091000
  • [学会発表] 2足歩行ロボットの高速歩行に関する基礎研究2009

    • 著者名/発表者名
      奈良重史、朱赤
    • 学会等名
      第27回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2009-09-16
  • [学会発表] 全方向移動支援ロボットの開発(第1報)-全方向移動の実現2009

    • 著者名/発表者名
      小田真史、坂本理隆、朱赤
    • 学会等名
      第27回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2009-09-15
  • [備考]

    • URL

      http://www.maebashi-it.ac.jp/~zhu/

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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