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空気圧を用いた介護用ロボットアームの開発

利用气压开发护理机器人手臂

基本信息

批准号：
11750193
负责人：
川嶋健嗣
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Metropolitan College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750193/
关键词：
空気圧サーボシステム介護用ロボット流体制御圧縮制流体

项目摘要

空気圧シリンダを用いたリハビリ支援用ロボットアームを設計製作し,スティフネス制御を用いて立ち上がり動作をアシストする実験を行った.被験者の各関節の動きを画像計測し,膝で発生しているトルクを推定することで,アシスト力を定量的に評価した.また,被験者の体格差が及ぼす影響を調べた.その結果以下の知見を得た.・スティフネス制御が立ち上がり動作のアシストに有効な制御方法であることがわかった.しかし,アシストの割合を大きくするにつれて,アームの動きが速くなってしまう.・被験者の体重差が1.5倍あると,同一の制御パラメータではアシストの割合が2倍程度異なることがわかった.体重が重いほど,同一の条件下ではアシスト率が小さくなる.・上記の結果より,被験者の体重が既知である必要がある.本研究から地面に水平になるように制御されたアームに被験者がもたれかかった時,55kgから95kgの被験者に対して体重とシリンダにかかる力には比例関係があることがわかった.よって被験者の体重は自動に推定可能となった.・既知な体重の被験者が介助されながら立ち上がる時,シリンダが発する力が振動しないための比例ゲインを実験によって求め,良好な制御が行なえるようになった.・被験者の体重とアシスト率の関係を調べ,介助に必要なスティフネス制御の制御パラメータを導出可能な関係式を導いた.

The design and production of air pressure control equipment are carried out in the middle of the support equipment. The movement of each joint of the affected person was measured by image measurement, and the knee joint was estimated by quantitative evaluation. The physical difference of the victim and the influence of the victim. The following is a summary of the results.·There is a way to control everything. The speed of movement of the vehicle is very high. The weight difference of the victim is 1.5 times, and the same control is different from the other two. Weight varies from weight to weight, and under the same conditions, the rate of loss varies.·As a result of the above, the weight of the victim is known. In this study, when the ground level is low, the weight of 55kg and 95kg is low. The weight of the victim is automatically estimated. Knowing that the weight of the victim is helping to maintain the balance, the force is increasing in proportion to the vibration, and the behavior is well controlled. The relationship between weight and loss rate of the subject was adjusted to help the necessary factors to control the loss rate and to derive the possible relationship.