身体・車両・環境の動的インタラクション最適化による上肢フリー移動支援機器の提案
【研究分野】リハビリテーション科学・福祉工学
【研究キーワード】
移動支援機器 / 操作系 / 機械学習
【研究成果の概要】
本研究では、中高年者の日常生活活動を支援する下肢駆動型ハンズフリーモビリティの開発を行った。開発した車両は、後輪駆動(インホイールモータ)、前輪オムニホイール、操作インタフェース(ペダル)、座位部(サドル)で構成される。移動体上で行うペダリング動作から、搭乗者の意図推定をペダルやサドルに取り付けたセンサ値をDBT(Deep Binary Tree)を用いて学習させることにより、個人の操作特性に合わせた協調学習操作系を実現した。また、協調学習下において人の能力を評価する指標を提案した。下肢駆動装置については、対象筋に負荷を与えるリンクとスライダクランク機構を組み合わせたペダル機構を提案した。
【研究の社会的意義】
加齢による筋力や活動が低下している虚弱な状態といわれるフレイルには、移動能力や筋力、バランス、認知機能、日常生活の活動性などの要素が含まれている。今後、高齢化の進展により、要支援・要介護予備群は急増していくため、各分野の対応が必要である。これらの問題について、移動活動においては主に医学・体育分野から運動プログラムなどの提案、工学分野から外出支援機器や転倒予防機器など研究は多く行われているが、高齢者の移動形態について、歩行中の下肢だけではなく上肢の役割の観点から総合的に検討を行っている事例は殆ど見受けられない。開発した移動支援機器は高齢期のフレイル予防および質向上の貢献を目指すものである。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
遠藤 央 | 日本大学 | 工学部 | 講師 | (Kakenデータベース) |
硯川 潤 | 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所) | 研究所 福祉機器開発部 | 研究室長 | (Kakenデータベース) |
菅原 雄介 | 東京工業大学 | 工学院 | 准教授 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)