バイラテラル油圧力伝達機構を用いた福祉用ロボットの研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11555073
• Research Institution: Tokyo Denki University
• Principal Investigator: 斎藤 之男 東京電機大学, 理工学部, 教授 (50057238)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石神 重信 防衛医科大学校, リハビリテーション部, 助教授
• Keywords: 福祉機器 / バイラテラルサーボ / 力帰還型 / パワーアシスト / 福祉用ロボット / オムツ交換用ロボット / 油圧力伝達機構

Research Abstract

平成11年度
(1)スイッチを使わない老老介護を目標に,これまでの基礎研究をベースにバイラテラルサーボによるオムツ交換支援ロボットの試作を行った。
(2)おむつ交換は,赤子のオムツ交換姿勢がよく,股部を5cm上昇するのに体重の約1/2が先端にかかり,本システムは,約35kgfの出力(関節部で120kgf)の高出力が得られた。
(3)オムツ交換支援ロボットの総重量は,約35kgfであるから,自重と同じ出力が得られたことになり,このような条件は,産業用ロボットに対しても,始めての成果である。
平成12年度
(1)一般の風呂へ老人を入浴させる介助用ロボットの設計を行った.自由度3の内,2自由度にバイラテラルサーボ系による動力を挿入した。設計条件は,体重60kgfとし,車椅子からの移乗により団地サイズへの入浴を目指した。
(2)バイラテラルサーボ系の改良点として空気が入ることがあり,平成11年度より改良を行っているものの長期使用に際しては,シリンダの曲がり,ピストンの曲がりが生じ,設計変更を行った。
平成13年度
(1)本システムは,福祉用ロボットとして従来不可能であった体重を直接保持することのできるシステムから平成12年度の入浴介護支援ロボットの再検討を行った。
(2)バイラテラルサーボに用いるシリンダを実用に耐える設計に改良し,試作・実験を行った。(改良品は,オムツ交換支援ロボット用として利用し,2002年10月に開催されたロボフェスタ神奈川2001に出展した。)
(3)新たに二関節同時駆動用シリンダの開発を行った。
(4)頸椎損傷者を対象とした上肢動力装具の設計を行った。

Research Products

• [Publications] 永岡利之, 斎藤之男: "二関節筋を模倣した歩行用動力装具の研究"ライフサポート学会「人と福祉を支える技術フォーラム2002」予稿集. B3 (2002)
• [Publications] Takamitsu Tajima, Yukio Saito: "Study of Diaper Changing Assistant Robot with Power Assistant Control"32^<nd> International Symposium on Robotics ISR2001. 1345-1350 (2001)
• [Publications] Yukio Saito, Kengo Onishi, Takamitsu Tajima: "Care-assisting Robots using Hydraulic Bilateral Servo Mechanism"7^<th> International Conference on Rehabilitation Robotics ICORR'2001. 72-78 (2001)
• [Publications] Yukio Saito, Takamitsu Tajima: "Care-assisting Robots for Bathing utilized Hydraulic Bilateral Servo Mechanisms"MECATRONICS'01 5th Franco-Japanese Congress & 3rd European-Asian Congress of Mechatronics. 136-141 (2001)
• [Publications] 本椙俊介, 田島孝光, 斎藤之男: "バイラテラルサーボによる介助用ロボットの研究"日本機械学会関東支部ブロック合同講演会-2001 鳩山-講演論文集. 237-238 (2001)
• [Publications] Y.Saito, K.Onishi, Y.Sunagawa, S.Ishigami, S.Taguchi: "Application of a Hydraulic Bilateral Servo Actuator for a Patient Supporting Robot"Proceeding of 7^<th> International Conference on New Actuator(Actuator 2000). 266-271 (2000)
• [Publications] S.Imai, Y.Saito, T.Tajima, K.Ohnishi: "Development of Hydraulic Bilateral-Servo Actuator for Powered Orhtosis"SMC 2000 Conference Proceedings. 1237-1242 (2000)
• [Publications] Y.Saito, K.Ohnishi, Y.Sunagawa, S.Taguchi: "Development of A Hydraulic Bilateral Servo Actuator for a Patient Supporting Robot"JHPS 油空圧国際会議. 4. 619-624 (1999)
• [Publications] 砂川善宏, 斎藤之男, 田口真一: "福祉ロボットのためのバイラテラル油圧力伝達機構の研究"日本機械学会関東支部ブロック合同後援会'99 宇都宮発表予稿集. 341 (1999)
• [Publications] 斎藤之男, 砂川善宏, 大西謙吾, 今井忍: "バイラテラルサーボによる二関節筋モデルの研究"精密工学会春季大会予稿集. 638 (2000)
• [Publications] Kengo Ohnishi, Yukio Saito, Yoshihiro Sunagawa, Shigenobu Ishigami: "Development of a Patient Supporting Robot with Hydraulic Bilateral Servo Actuator"Abstracts of the Rehabilitation Engineering and Assistive Technology Society of North America 2000 Annual Conference. 192-194 (2000)
• [Publications] 田島孝光, 斎藤之男, 田口慎一: "バイラテラルサーボアクチュエータを用いたオムツ交換支援ロボットの研究"第16回ライフサポート学会徳島大会. 93 (2000)
• [Publications] 砂川善宏: "パワーアシスト機能を有するバイラテラル油圧力伝達機構とロボットへの応用に関する研究"ライフサポート学会 人と福祉を支える技術フォーラム2001. 107-108 (2000)
• [Publications] 永岡利之, 田島孝光, 斎藤之男: "バイラテラルサーボによる二関節筋モデルの研究"精密工学会. 362 (2001)
• [Publications] 田島孝光, 大西謙吾, 斎藤之男: "ベッドサイドにおける介助用ロボットの研究"精密工学会. 581 (2001)
• [Publications] 今井忍, 斎藤之男, 砂川善宏: "バイラテラル油圧力伝達機構を用いた動力装具の研究"ライフサポート学会 人と福祉を支える技術フォーラム. 109-110 (2000)
• [Publications] 今井忍, 斎藤之男, 田島孝光, 石井俊昭, 今井康博, 星野高伸: "バイラテラル油圧力伝達機構を用いたリハビリテーションアームの研究"第16回ライフサポート学会徳島大会. 96 (2000)
• [Publications] 今井忍, 田島孝光, 斎藤之男, 石井俊昭, 今井康博: "バイラテラルサーボによる上肢動力装具の研究"精密工学会春季大会. 573 (2001)