冬期雪路走行を考慮した高機能かつ軽量・コンパクトな電動車椅子の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470311
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 横串 算敏 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (20145593)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成田 寛志 札幌医科大学, 医学部, 助手 (30228093) ; 山越 憲一 金沢大学, 工学部, 教授 (40014310) ; 内山 英一 札幌医科大学, 医学部, 助手 (70221108)
• Keywords: 電動車椅子 / 雪路 / 座位保持 / 動作解析 / リハビリテーション工学

Research Abstract

今年度は,平成13年度に設計した車輪内臓型モータと水素イオン電池を使った軽量・コンパクトで車載可能かつ高機能な6輸構造電動車椅子(6W-NProto)を製作した.この試作モデルのベースとなったYamaha JW3との比較走行試験を行った結果,6W-NProtoは良好な雪路走破性をしめした.
[新型電動車いす(6W-NProto)の仕様]重量:48.5[kg].駆動方式:前輪フリーキャスター,センター駆動輪に内蔵モータ[90W×2],後輪に内蔵補助モータ[70W×2]を採用.タイヤサイズ:[直径]は前輪150,センター輪350,後輪200[mm].座席:障害者の安定した座位環境を可能にする調節可能なシート構造.フレーム:路面の変化に対応するフレキシブルなフレーム構造.通常走行はセンター輪駆動による2輪走行であり,後輪の補助モータは段差を乗り越えるとか雪道などの悪路でセンター駆動輪のパワーをアシストをするいわゆるパートタイム4輪駆動である
[比較走行試験結果]平坦路(乾燥)では両機種とも良好な走行性能を示した.平坦路(雪)ではYamaha JW3は走行可能,6W-NProtoは良好なそう高性能を示した.4.1°の軽スロープでは6W-NProtoは良好な走行性能を示し,Yamaha JW3も走行可能であった.6.6°のスロープでは6W-NProtoは良好な走行性能を示し,Yamaha JW3は左右に振られ不安定であったがなんとか走行可能であった.120mmの段差(乾燥)は6W-NProtoはクリアーしたが,Yamaha JW3は走行不能であった.120mm差(雪)は6W-Nprotoは不安定であったがクリアーした. Yamaha JW3はクリアーできなかった.雪の状態はアイスバーンに30mmシャーベット状雪路である.
電動車いすにとって、最も条件の悪いシャーベット状雪路{平坦路,スロープ,段差}で、制御しやすかったのは荷重が駆動輪に集中するパートタイム4輪駆動6輪構造の6W-NProtoであった.パワーウェイトレシオ,駆動輪への荷重割合で不利なYamaha JW3は平坦路,軽スロープ以外では走行困難または不能であった.

Research Products

• [Publications] 内山英一, 成田寛志, 横串算敏, 佐々木鉄人, 山越憲一: "軽量・コンパクトな電動車椅子の雪路走破性は?"日本臨床バイオメカニクス学会誌. 23. 497-500 (2002)
• [Publications] 佐久間和子, 内山英一: "ライフサイクルからみた脳性麻痺-中高年期のみかた-"J Clinical Rehabilitation. 11.8. 713-721 (2002)
• [Publications] 西村重男, 八田達夫: "特集-車いすの進歩,脳性麻痺と筋ジストロフィー者に必要な構成要素-ダイナミックバランスシーティングの視点から-"日本義肢装具学会誌. 18・4. 284-292 (2002)