2018 Fiscal Year Annual Research Report
Encouraging standing assistance with human model on muscle cooperation and minimum assistance algorithm
| Project/Area Number |
16K01580
|
|---|
| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
|---|
Principal Investigator |
中後 大輔 関西学院大学, 理工学部, 准教授 (90401322)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 起立支援 / 安定余裕範囲 / 最小介入 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，能動的起立支援法の開発を行った．以下に研究概要を示す．
Ｃ）能動的起立支援法の開発
C-1) 身体能力に応じた起立動作設計：昨年度実施したB-2）から得られた筋肉駆動特性をA)で開発した起立能力モデルに入力することで，身体能力に応じた複数の起立動作パターンを得た．得られた起立動作パターンは筋肉駆動力の観点から複数存在したため，この中から，人の動作は滑らかな動きの連続であるという神経生理学的知見に基づいて，動作中の躍度が最小となる軌道を規範起立動作として選択した．さらに，昨年度明らかになった身体力学的な条件を満たす範囲で人間の動作にはぶれがあると言う点を考慮し，規範起立動作から身体力学的に許容される範囲を導出した（安定余裕範囲）．
C-2) 能動的起立支援法の確立と体系化：C-1）で設計した規範起立動作パターンを目標軌道として人間機械フィードバック系を構成した．さらに，安定余裕範囲の中で介入最小原理に基づき，支援力が最小となる力入力方向とタイミングを選定した．これにより，高齢者の自発的な動作を優先する能動的起立支援を実現した．より具体的には，支援を受ける高齢者と起立支援装置を，協調して起立動作を行う系として捉え，C-1)にて設計した規範起立動作を目標軌道とする人間機械フィードバック系を構成した．同時に，目標軌道に対して安定余裕範囲を三次元的に設定し，この範囲内で姿勢が目標値から逸脱することを許容することで不必要な介入を低減し，以て能動的な起立支援方法を実現した．
|
| Remarks |
Best Paper Award（2019 IEEE/SICE International Symposium on System Integration）
CLAWAR Association Best Technical Paper Award - First Prize（21st International Conference on Climbing and Walking Robots）
|
