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2014 年度 実績報告書

高齢者ための日常的な下肢動作を支援する福祉ロボットの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 26882031
研究機関宮崎大学

研究代表者

LEE Geunho  宮崎大学, 工学部, 准教授 (60595776)

研究期間 (年度) 2014-08-29 – 2016-03-31
キーワード福祉工学
研究実績の概要

今年度の目標は、「歩行・起立・着座の各動作(以下、下肢動作)を検出するインターフェースの研究開発」であった。目標に沿って、下肢動作の認識モデリング手法と観測装置を開発すると共に、インターフェースシステムの構築に関する研究を実施した。ここで、インターフェースの単純化及びプライバシーの配慮のために、測域センサによる動作間の距離情報のみを用いる条件を考え、インターフェースによる使用者の下肢動作を認識する二つのモデルを提案した。1)より効率的で自然な歩行支援を行うために、粒子フィルタを用いた歩行モデルを作成した。このモデルは歩行中の足位置を予測し、その予測した足位置に対して支援ロボットの駆動制御を行う手法である。2)起立着座動作時の相対距離を基に、起立着座のモデルを提案した。特に、起立着座の動作間もこのモデルにより表すことができた。
提案モデルの有効性を確認するため、高齢者30名による検証実験を行い、同モデルを用いた歩行変位の観測及び起立着座の動作判別が可能であることを確かめた。また異なる身体条件の高齢者にも同様の手法により動作判別を行うことができ、汎用性の高さが検証された。そして、モデルから起立と着座の距離と時間には線形関係があると推測された。これにより、ロボットによる起立と着座に対して自然な制御を行うことが出来ると考えられる。特に、測域センサを使用し、カメラのような画像データを扱わないためプライバシーへの配慮が可能である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

計画通りに実行できている。特に、当初の計画は「インターフェースの研究開発」に主眼をおいていたが、実際には認識モデリング手法に基づいた「歩行・起立・着座の各動作に関する新たなインターフェース」を提案することができた。

今後の研究の推進方策

次年度の目標は、「下肢動作支援ロボットの使用を前提とする下肢動作モデル研究と下肢動作支援ロボットのフレーム開発」である。目標に沿って、下肢動作の下肢動作モデリング手法と下肢動作支援ロボットを用いた安定なバランスの定義すると共に、下肢動作支援ロボットのフレーム開発および動作再現稼動部の開発に関する研究を実施を目指す。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 学会発表 (4件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 測域センサを用いた起立着座補助ロボットの計測手法の研究開発2015

    • 著者名/発表者名
      米倉 裕貴, LEE Geunho, 長友 敏, 野口 尚人, 大沼 孝徳
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都市勧業館(京都市左京区岡崎成勝寺町)
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [学会発表] 起立着座支援ロボットにおける起立・着座動作の計測手法2015

    • 著者名/発表者名
      米倉裕貴, LEE Geunho
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部宮崎地区 第8回学生研究発表会
    • 発表場所
      都城工業高等専門学校(宮崎県都城市吉尾町)
    • 年月日
      2015-03-16
  • [学会発表] 高齢者向けの起立着座補助ロボットのインターフェースの研究開発2015

    • 著者名/発表者名
      米倉裕貴, 長友 敏, LEE Geunho
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部 第46回卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      北九州工業工業高等専門学校(福岡県北九州市小倉南区志井)
    • 年月日
      2015-03-03
  • [学会発表] Particle Filter Based Lower Limb Prediction and Motion Control for JAIST Active Robotic Walker2014

    • 著者名/発表者名
      大沼孝徳, LEE Geunho, 丁洛榮
    • 学会等名
      IEEE Int. Symp. Robot and Human Interactive Communication
    • 発表場所
      Edinburgh, Scotland (UK)
    • 年月日
      2014-09-25
  • [備考]

    • URL

      https://srhumdb.miyazaki-u.ac.jp/webopen/search?method=view&id=100001184

  • [産業財産権] 螺旋状走査機構及び三次元測位装置2014

    • 発明者名
      中西健, 野口尚人, 丁洛榮, LEE Geunho
    • 権利者名
      中西健, 野口尚人, 丁洛榮, LEE Geunho
    • 産業財産権種類
      特許特許第5620603号
    • 産業財産権番号
      特許第5620603号
    • 出願年月日
      2014-04-01
    • 取得年月日
      2014-09-26

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公開日: 2016-06-01  

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