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頭部姿勢制御装置の開発と視覚障碍者歩行誘導システムへの応用

头部姿势控制装置的研制及其在视障人士步行引导系统中的应用

基本信息

批准号：
22K12945
负责人：
梶川伸哉
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tohoku Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12945/
关键词：
頭部回旋歩行誘導視覚障害者視覚障害

项目摘要

本年度は頭部の向きを制御する装具の試作を行い、その性能の評価を行った。また、装具を装着し、歩行中に強制的に頭部の向きを変えた場合の歩行への影響について解析した。製作した装具は、両肩で支持された頭部を囲うU字型のフレームをモータで回転させるものである。この回転により頭部の向きを制御する。頭部の強制回旋では、その安全性を確保するためには穏やかな回旋パターンが必要と考えた。そこで、躍度最小モデルを利用し、時間と目標角度を設定することで頭部の回旋パターンを生成した。検証実験としては、2秒で頭部を30度、45度、60度回旋する制御を行うこととした装着実験によって安全かつ安定的に向きを制御でき、装着者からも違和感、恐怖感のない回旋運動であったとの意見を得た。次に、歩行時に装具を用いて強制的な頭部の回旋を行う実験を行った。その結果、頭部の回旋角度に応じて、歩行方向の変化量も大きくなる傾向が確認された。これにより、頭部の向きによる歩行誘導の可能性が確認できた。一方で頭部回旋終了後もその向きに頭部を固定したままの場合、頭部と体幹のねじれが解消しない状況がつづく。そのため、頭部とのねじれを解消するよう体幹の回旋運動が継続して発生し、結果として歩行軌跡が円を描くようなものとなるケースが確認された。この結果から、目標とする方向に歩行方向を安定化させるためには頭部回旋が目標角度に達した後、速やかに体幹正面へ頭部を復帰させることが必要であることが確認できた。

This year, the head of the control equipment trial operation, performance evaluation The head direction of the equipment and the movement direction of the equipment and the movement direction of the equipment are analyzed. The production of equipment, shoulder support, head support, U-shape, head support, shoulder support, shoulder The head of the head. The security of the head is guaranteed by the mandatory rotation. For example, if the angle of rotation of the head is set to the minimum, the angle of rotation of the head is set to the minimum. After verification, the head can be controlled to rotate at 30 degrees, 45 degrees, and 60 degrees in 2 seconds. This is a safe and stable direction for the wearer to control. The wearer feels a sense of disobedience and terror. The second time, the equipment is used to force the head to rotate. The results, the head rotation angle, the amount of change in the direction of travel, and the tendency to increase are confirmed. The possibility of walking in the direction of the head is confirmed. When the head is rotated, the head is fixed, and the head is not fixed. The movement of the head and the trunk is confirmed by the movement of the head and the trunk. The result is that the direction of travel is stable, and the head is rotated, and the head is rotated, and the speed is determined.