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着るだけで筋力を補助するスーツ:マッスルスーツの開発(人間行動を補助するマッスルスーツの開発)

研究報告コード R070000231
整理番号 R070000231
掲載日 2008年4月11日
研究者
  • 小林 宏
研究者所属機関
  • 東京理科大学
研究機関
  • 東京理科大学
報告名称 着るだけで筋力を補助するスーツ:マッスルスーツの開発(人間行動を補助するマッスルスーツの開発)
報告概要 超高齢化社会を間近に控え、労働力不足を補い、生活を支援し、医療福祉に寄与する技術としてロボット技術が注目を集めている。それに伴い、人間の生活環境内で動作できるロボットの開発が進んでいるが、「人間の動作を支援する技術」はほとんどない。このような背景のもと、本研究では、「動けない人を動けるようにする」ことを目的に、(基本的に非金属の)マッスルスーツの開発を行っている。これは、新しいロボット分野であるウェアラブルロボットの一種である。ウェアラブルロボットは、装着している人間に情報を与えるだけでなく、機動力・駆動力・制止力を与えることができ、パーソナルロボットの問題点であった難しい判断や環境認識は装着している人間が行えば良いと言う意味で、それほど高度な知能を必要としない。この観点から、ウェアラブルロボットの実用化の可能性は高い。さらに、安全性は問題になるものの、人間の行動を直接補助できるため、超高齢化社会に有用な技術であると考えられる。マッスルスーツは、日常生活での使用を考え、金属をほとんど使用しないため軽量で脱着が容易であり、着用により原理的にはあらゆる動きが可能となり、筋力の補助や反力の発生ができる。そのため、要介護者、動きが困難な身体障害者、肉体労働者、リハビリテーションなどに適用できる。特に、将来的には、動きが困難な要介護者/高齢者や身体障害者がマッスルスーツにより自分の意志で動けるようになり、自立を助ける肉体的・精神的補助が可能となるであろう。
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研究分野
  • 生体代行装置
  • ロボットの設計・製造・構造要素
関連発表論文 (1) Hiroshi Kobayashi, Taisuke Matushita, Yusuke Ishida And Kohki Kikuchi “New Robot Technology Concept Applicable to Human Physical Support─The Concept and Possibility of the Muscle Suit (Wearable Muscular Support Apparatus) ─” Journal of Robotics and Mechatronics,vol.14 No.1, pp.46-53,(2002.2)
(2) 小林宏:“着るロボット(Wearable robot)の有用性”, 病院設備,vol.45 No.1(251 号), pp..37-44, (2003-1)
(3) 小林 宏:“柔らかいウェアラブルシステム:マッスルスーツの可能性 ”,フルードパワーシステム, P112~p116 (2003-09)
(4) Hiroshi KOBAYASH, Akitaka UCHIMURA, Yujiro ISHIDA, Taichi SHIIBA, Kazuaki HIRAMATSU, Makoto KONAMI, Taisnke MATSUSHITA, and Yutaka SATO:“Development of Muscle Suit for Upper Body - Realization of Abduction Motion -”, Advanced Robotics, vol.18 N0.5, pp..497-513, (2004).
(5) H.Kobayashi, Taichi Shiiba and Yujiro Ishida:“Realization of All 7 Motions for the Upper Limb by a Muscle Suit” Journal of Robotics and Mechatronics,vol.16 No.5, pp..504-512, (2004)
(6) H.Kobayashi, J.Aoki, H.Hosono, T Matsushita, Y. Ishida, K. Kikuchi and M. Koseki:“Concept of Wear-type Muscular Support Apparatus (Muscle Suit)”, Proceedings of the 2002 IEEE International Conference on Robotics & Automation, pp.3236-3241, Washington,DC, (2002.5)
(7) H.Kobayashi,and T.Shiiba: “Basic Study on Human Robot Interaction for Motion Support by Muscle Suit ”, Proceedings of the 2002 IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication, pp. 17-22, Berlin, Germany, Sept.25-27, (2002-09)
(8) H.Kobayashi, Y.Ishida and T.Shiiba: “Human Robot Interaction via Wearable Robot ”, Proceedings of the 2002 International Conference on Control, Automation and Systems, pp.534-539, Jeonbuk, Korea, Oct. 16-19, 2002
(9) H.Kobayashi : “Development on Wearable Robot for Human Power Support ”, Proceedings of the 28th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Sevilla, Spain, Nov.5-8, 2002, SF007816
(10) H. Kobayashi, A. Uchimura, and T. Shiiba: “Development on Muscle Suit - Realization of Abduction motion”, Proceedings of the 2003 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM 2003), pp.429-434, Kobe, Japan, July 23-24 (2003-07)
(11) H. Kobayashi, A.Uchimura ,and T. Shiiba: “Development of Muscle Suit for Upper Body”, Proceedings of the 2003 IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems Oct.27-31 Las Vegas, Nevada,U. S. A, pp.3624-3629,(2003-10)
(12) H. Kobayashi, A.Uchimura, and T. Shiiba: “Development of Muscle Suit for Upper Body - Realization of Abduction Motion”, The Second International Conference onComputational Intelligence,Robotics and Autonomous Systems CIRAS 2003,PS01-1-03,Singapore, (2003-12)
(13) H. Kobayashi, K. Hiramatsu:“Development of Muscle Suit for Upper Limb” The 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)Apr.27-May.2 The New Orleans,U.S.A, Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics & Automation, pp.2480-2485,(2004-4)
(14) H. Kobayashi, Y. Ishida, H. Suzuki:“Realization of All Motion for the Upper Limb by a Muscle Suit” RO-MAN 2004 13th IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication Sep.20-22 Kurasiki, Okayama, Japan, pp..631-pp..636, (2004-9)
(15) H. Kobayashi: “Development of a Muscle Suit for Realizing All Motion of the Upper Limb” 2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)Sep.28-Oct.2 Sendai, Japan, pp.1630-1635,(2004-10)
(16) 小林 宏,石田 佑輔,松下 泰介,小関 光弘:“動けない人を動けるようにするマッスルスーツの開発”,電子情報通信学会技術研究報告 HCS2001-25,pp.55-61(2001-08)
(17) 小林 宏,石田 佑輔,松下 泰介,小関 光弘:“軽量安価なウェア型筋力補助スーツ (マッスルスーツ)の開発 ”,第6回 「知能メカトロニクスワークショップ」,pp.59-64(2001-08)
(18) 小林,菊池,青木,細野,松下,石田,小関:“実用的で安価なウェア型筋力補助装置(マッスルスーツ)のコンセプトの実現可能性”,第19回日本ロボット学会学術講演会 RSJ2001,2 j12,pp.163-164(2001-9)
(19) 小林 宏,石田 祐輔,松下 泰介,小関 光弘:“筋力補助スーツ(マッスルスーツ)の開発”,ヒューマンインタフェースシンポジウム2001論文集,pp.495-498,(2001-10)
(20) 小林 宏,石田 佑輔,松下 泰介,小関 光弘:“人間行動を補助するマッスルスーツの開発”,(社)計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会2001講演論文集,pp.179-180(2001-12)
(21) 石田,松下,小林:“マッスルスーツを用いたマスタースレーブシステムの開発”,日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会 '02,1P1-F07(2002‐06)
(22) 小林,真鍋,宮島:“空気圧アクチュエータを用いたマスタースレーブシステムの開発”,日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会 '02,1P1-H04(2002-06)
(23) 石田,内村,椎葉、小林:“マッスルスーツの開発-マスタースレーブ式動作実験-”,ヒューマンインタフェースシンポジウム2002対話発表,P515-517(2002-09)
(24) 小林,内村,椎葉,石田:“マッスルスーツの開発-マスタースレーブ式動作実験─”,日本ロボット学会創立20周年記念学術講演会,1F33(2002-10)
(25) 室町,内村,小林:“人間行動を支援するマッスルスーツの開発 (直立補助に関する検討)”,計測自動制御学会主催第3回システムインテグレーション部門講演会,1A22-03(2002-12)
(26) 石田雄二郎,椎葉太一,内村明高,小林宏,佐藤裕,平松万明,小浪信,松下泰介:“マッスルスーツの開発 (外転動作の実現)”,日本ロボット学会第21回学術講演会,2F24(2003-09)
(27) 内村明高,小林宏,椎葉太一,石田雄二郎,佐藤裕,平松万明,小浪信,松下泰介:“マッスルスーツによる上肢動作の実現”,ヒューマンインタフェースシンポジウム2003 論文集,pp.511-514(2003-10)
(28) 小林宏:“上半身用マッスルスーツの開発”,第46回自動制御連合講演会講演概要集,FP2-06-1,pp.82(2003-11)
(29) 小林宏,平松万明:“上肢動作を補助するマッスルスーツの開発”,ジェロンテクノロジー研究フォーラム2003-健康維持増進とジェロンテクノロジ一-,(2003-12)
(30) 小林宏,椎葉太一、平松万明,小浪信,松下泰介,佐藤裕:“McKibben 型人工筋アクチュエータの開発”,(社)計測自動制御学会(SICE) 第4回 SICE システムインテグレーション部門 講演会,3H3-6,(2003-12)
(31) 小林宏,石田雄二郎,椎葉太一,内村明高,平松万明,小波信,松下泰介,佐藤裕:“マッスルスーツによる上肢動作の実現と解析”,第9回ロボティクスシンポジア,pp.254-259,(2004-3)
(32) 奥野太嗣,藤原誠,道免和久,小林宏,畠中輝昭,宮越浩一,玉置由子,後藤健:“マッスルスーツの臨床応用のための予備的検討”,第41回日本リハビリテーション医学会学術集会 抄録集,VOL.41 SUPPL 2004、pp.S403(2004-6/5)
(33) 小林宏,真鍋健太郎,椎葉太一:“空気圧アクチュエータを用いたマスタ・スレーブシステムの開発,日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会 '04 講演論文集,2P1-L1-55(1)-(4),2004.6.18-20
(34) 小林宏,椎葉太一,石田雄二郎,内村明高,佐藤裕,平松万明,小波信,松下泰介:“マッスルスーツの開発 (上肢7動作の実現),日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会'04 講演論文集,2P2-H-58(1)-(3),2004.6.18-20
(35) 鈴木秀俊,小林宏:“マッスルスーツによる上肢全7動作の実現,日本ロボット学会 第22回学術講演会'04 講演概要集,3K11,p.205,2004.9.15-17.
(36) 小林宏:“[解説]ウェアラブルロボットの福祉機器への応用”,日本ロボット学会誌,Vol.20,No.8,pp..805-808,(2002-11)
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/相互作用と賢さ研究領域
研究報告資料
  • 小林 宏. 着るだけで筋力を補助するスーツ:マッスルスーツの開発(人間行動を補助するマッスルスーツの開発). さきがけライブ2004 情報・知能分野 2004年度 研究報告会 「相互作用と賢さ」研究領域 講演要旨集(研究期間:2001-2004), 2005. p.1 - 15.

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