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人間・環境適応型知的歩行支援システム

研究報告コード R070000238
整理番号 R070000238
掲載日 2008年4月11日
研究者
  • 平田 泰久
研究者所属機関
  • 東北大学
研究機関
  • 東北大学
報告名称 人間・環境適応型知的歩行支援システム
報告概要 現在、急速に進んでいる少子高齢化において、高齢者に対する労働人口の減少は避けることができず、高齢者のための様々な福祉介護システムの開発が求められている。このような福祉介護の分野では、人間とシステムとの力学的な相互作用に基づく支援が必要不可欠である。このようなシステムは、人間と直接的な接触を前提としているためその安全性の確保が重要となるとともに、専門知識のない利用者が直感的かつ容易に操作できる高い操作性の実現が期待される。本研究では特に、高齢者や障害者が自律した生活を送るために最も重要な機能の一つである歩行の支援に注目し、高い安全性と操作性を実現する歩行支援システムの研究開発を行った。本システムは、人間とシステムもしくはシステムと環境とが相互作用を行うことにより、人間や環境の情報に基づいた運動を生成し、利用者それぞれの障害に適応した高い操作性と高い安全性を提供するシステムの実現を目指している。本研究では特に駆動力が異なる2つのタイプの歩行支援システムに注目し研究開発を行った。
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研究分野
  • 生体代行装置
  • ロボットの運動・制御
関連発表論文 (1) 平田泰久,小菅一弘,淺間一,嘉悦早人,川端邦明,“キャスタ特性を有した複数の人間協調型移動ロボット(DR Helper)と人間との協調による単一物体の搬送”,[日本ロボット学会誌,21(7),(2003),80-88]
(2) 平田泰久,久米洋平,王志東,小菅一弘,“仮想3-D キャスタ特性を有した複数の移動マニピュレータと人間との協調による物体のハンドリング”,[日本機械学会論文集(C編),69(687),(2003),55-61]
(3) 平田泰久,小菅一弘,淺間一,嘉悦早人,川端邦明,“人間と複数の移動ロボットによる大型物体のハンドリング”,日本機械学会論文集(C編),70(691),(2004),151-157]
(4) Fumi Seto,Kazuhiro Kosuge,Yasuhisa Hirata,“Real-time Self-collision Avoidance System for Robots using RoBE”,[International Journal of Humanoid Robotics,1(3),(2004),533-550]
(5) 中村尚彦,小菅一弘,平田泰久,“人体モデルに基づいた下肢用装着型抗重力筋支援システム”[日本機械学会論文集(C編),71(702),(2005),618-623]
(6) Yasuhisa Hirata,Youhei Kume,Zhi-Dong Wang,Kazuhiro Kosuge,“Handling of a Single Object by Multiple Mobile Manipulators in Cooperation with Human Based on Virtua1 3-D Caster Dynamics”,[JSME International Journal,(掲載決定)]
(7) 平田泰久,原麻美,小菅一弘,“パッシブロボティクス概念に基づいた知的歩行支援機の開発”,[日本ロボット学会誌(掲載決定)]
(8) Oscar Chuy Jr., Yasuhisa Hirata, Kazuhiro Kosuge,“A New Control Approach for a Robotic Walking Support System in Adapting User Characteristic”, [IEEE Transactions on Systems, Man, And Cybernetics, (掲載決定) ]
(9) Yasuhisa Hirata, Youhei Kume, Zhi-Dong Wang, Kazuhiro Kosuge,“Decentralized Control of Multiple Mobile Manipulators Based on Virtual 3-D Caster Motion for Handling an Object in Cooperation with a Human”, [Proceedings of the 2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation,(2003), 938-943]
(10) Fumi Seto, Kazuhiro Kosuge, Rio Suda, Yasuhisa Hirata,“ Real-time Control of Self-collision Avoidance for Robot using ROBE”, [International Conference on Humanoid Robots, Conference Documentation,(2003)]
(11) Yasuhisa Hirata, Youhei Kume, Zhi-dong Wang, Kazuhiro Kosuge,“Coordinated Motion Control of Multiple Mobile Manipulators based on Virtual 3-D Caster”, [Proceedings of International [Conference on Robotcs, Intelligent Systems and Signal Processing, (2003), 19-24]
(12) Yasuhisa Hirata, Takahiro Baba, Kazuhiro Kosuge,“Motion Control of Omni directional Type Walking Support System“Walking Helper““ , [Proceedings of The 12th International IEEE Workshop on Robot and Human Interactive Communication,(2003),85-90]
(13) Yasuhisa Hinata, Youhei Kume, Takuro Sawada, Zhi-Dong Wang, Kazuhiro Kosuge,“Handling of an Object by Multiple Mobile Manipulators in Coordination based on Caster-like Dynamics”, [Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation,(2004),807-812]
(14) Oscar Chuy Jr., Yasuhrsa Hirata Kazuhiro Kosuge,“Control of Walking Support System Based on Variable Center of Rotation”, [Proceedings of the 2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems,(2004), 2289-2294]
(1) Yasuhisa Hirata, Asami Hara, Kazuhiro Kosuge,“Passive-type Intelligent Walking Support System“RTWalker””, [Proceedings of the 2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems,(2004),3871-3876]
(16) Yasuhisa Hirata, Takuro Sawada, Zhi-Dong Wang, Kazuhiro Kosuge,“Leader-Follower type Motion Control Algorithm of Multiple Mobile Robots with Dual Manipulators for Handling a Single Object in Coordination”, [Proceedings ofthe 2004 IEEE International Conference on Intelligent Mechatronics and Automation,(2004),362-367]
(17) Yasuhisa Hirata, Asami Hara, Kazuhiro Kosuge,“Motion Control of Passive type Walking Support System based on Environment Information”, [Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation,(2005),2932-2937]
(18) Yasuhisa Hirata, Chuy Oscar Jr, Asami Hara, Kazuhiro Kosuge,“Human-adaptrve Motion Control of Active and Passive type Walking Support System”, [Proceedings of 2005 IEEE Workshop on Advanced Robotics and its Social Impacts, (2005), TP0-1-3]
(19) Oscar Chuy Jr., Yasuhisa Hirata, Kazuhiro Kosuge,“Online Approach in Adapting User Characteristic for Robotic Walker Control”, [Proceedings of the 2005 IEEE 9th International Conference on Rehabilitation Robotics,(2005), 139-142]
(20) Yasuhisa Hirata, Asami Muraki, Kazuhiro Kosuge,“Motion Control of Passive type Intelligent Walker Based on Caster-like Dynamics”, [Proceedings of the 2005 IEEE 9th International Conference on Rehabilitation Robotics,(2005), 477-481]
(21) Naemeh Nejatbakhsh, Yasuhisa Hirata, Kazuhiro Kosuge,“Passive Omnidirectional Walker -Design and Control-”, [Proceedings of 2005 International Conference on Advanced Robotics, (2005),518-523]
(22) Oscar Chuy Jr., Yasuhisa Hirata, Zhidong Wang, Kazuhiro Kosuge,“Motion Control Algorithms for a New Intelligent Robotic Walker in Emulating Ambulatory Device Function”, [Proceedings of the IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, (2005), 1509-1514]
(23) Fumi Seto, Kazuhiro Kosuge, Yasuhisa Hirata,“Self-collision Avoidance Motion Control for Human Robot Cooperation System using ROBE”, [Proceedings of 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems,(2005),50-55]
(24) Oscar Chuy Jr., Yasuhisa Hirata, Kazuhiro Kosuge,“Augmented Variabie Center of Rotation in Controlling a Robotic Walker to Adapt User Characteristics”, [Proceedings of 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, (2005), 2806-2811]
(25) Fumi Seto, Yasuhisa Hirata, Kazuhiro Kosuge,“Construction of Human-Robot Cooperation System based on Structure/Motion Model”, [Proceedings of The 9th International Conference on Intelligent Autonomous Systems, (2006), (to appear)]
(26) 平田泰久,久米洋平,王志東,小菅一弘,“人との協調による単一物体のハンドリングのための複数移動マニピュレータの協調制御”, [ロボティクスシンポジア予稿集,(2003),295-300]
(27) 平田泰久,沢田拓郎,王志東,小菅一弘,“複数の双腕移動ロボットによるリーダ・フォロワ型協調ハンドリングシステム”,[ロボティクス・メカトロニクス講演会,(2003),2P2-1F-C3]
(28) 平田泰久,馬場貴大,小菅一弘,“全方向移動型歩行支援システム-Walking Helper-”,[ロボティクス・メカトロニクス講演会,(2003),2P1-2F-C7]
(29) 中井健太郎,小菅一弘,平田泰久,“人とロボットの協調における特異姿勢を考慮したマニピュレータの制御”,[ロボティクス・メカトロニクス講演会,(2003),2A1-1H-F4]
(30) 瀬戸文美,小菅一弘,須田理央,平田泰久,“RoBEを用いたモバイルマニピュレータの実時間自己衝突回避制御-第1報 冗長自由度を用いた自己衝突回避動作-”,[ロボティクス・メカトロニクス講演会,(2003),1P1-3F-C4]
(31) 瀬戸文美,小菅一弘,須田理央,平田泰久,“RoBEを用いたモバイルマニピュレータの実時間自己衝突回避制御-第2報手先及び肘先を用いた回避動作と移動ベースを用いた回避動作-”,[日本ロボット学会学術講演会,(2003),2E14]
(32)平田泰久,馬場貴大,小菅一弘,“回転中心可変型歩行支援システムの人間適応制御”,[日本ロボット学会学術講演会,(2003),2H11]
(33) 中村尚彦,小菅一弘,平田泰久,“人体モデルを用いた装着型歩行支援システムの制御”,[日本ロボット学会学術講演会,(2003),1H16]
(34) 原麻美,平田泰久,小菅一弘,“ブレーキを利用した運動特性可変型歩行支援機の制御“,[日本ロボット学会学術講演会,(2003),2H25]
(35) 原麻美,平田泰久,小菅一弘,“パッシブ型知的歩行支援システムRT Walker”,[SI2003学術講演会,(2003),161-162]
(36) Oscar Chuy,平田泰久,小菅一弘,“Variable Admittance Control of Walking Helper Based on Human Characteristics”,[SI2003学術講演会,(2003),227-228]
(37) 相澤伸,小菅一弘,平田泰久,“生活支援ロボットシステム-MARY-第3報全方位ビジョンを用いたナビゲーションシステムの構築”,[SI2003 学術講演会,(2003),163-164]
(38) 平田泰久,原麻美,小菅一弘,“パッシブロボティクスに基づいた歩行支援システム“RTWalker””,[ロボティクスシンポジア予稿集,(2004),248-253]
(39) ナエメ ネジャトバクシュ,原麻美,平田泰久,小菅一弘,“パッシブロボティクスによる全方向移動歩行支援システムの開発”,[ロボティクス・メカトロニクス講演会,(2004),1P1-H-54]
(40) 原麻美,平田泰久,小菅一弘,“パッシブ型知的歩行支援システムRT Walkcrの環境適応型運動制御”,[ロボティクス・メカトロニクス講演会,(2004),1P1-H-53]
(41) 瀬戸文美,小菅一弘,平田泰久,“RoBEを用いたモバイルマニピュレ一夕の実時間自己衝突回避制御-第3報人間とインタラクションを考慮した自己衝突回避-”,[ロボティクス・メカトロニクス講演会,(2004),2P1-H-18]
(42) 相澤伸,平田泰久,小菅一弘,“生活支援ロボットシステム-MARY-第4報 遠隔ナビゲーションを伴う支援作業の実現-”,[ロボティクス・メカトロニクス講演会,(2004),2P2-L2-3]
(43) 平田泰久,原麻美,小菅一弘,“パッシブ型歩行支援機による障害物・段差回避制御”,[ロボット学会学術講演会,(2004),1I36]
(44) 瀬戸文美,小菅一弘,平田泰久,“RoBEを用いたモバイルマニピュレータの実時間自己衝突回避制御-第4報 一般性を有する衝突回避動作の検討-”,[SI2004 学術講演会,(2004),531-532]
(45) Oscar,Chuy,Hirata,Yasuhisa,Kosuge,Kazuhiro,“Variable Center of Rotatin Control for Walking Support System Based on Environment Information”,[SI2004 学術講演会,(2004),945-946]
(46) 瀬戸文美,小菅一弘,平田泰久,“RoBEを用いたモバイルマニピュレータの実時間自己衝突回避制御-第5報 一般性を有する自己衝突回避動作に対する優先度の導入-”,[ロボティクスシンポジア,(2005),367-372]
(47) 深谷憲太,平田泰久,小菅一弘,“パッシブロボティクスに基づいた人と移動ロボットによる物体のハンドリング”,[計測自動制御学会制御部門大会,(2005),491-494]
(48) 瀬戸文美,小菅一弘,平田泰久,“RoBEを用いたモバイルマニピュレータの実時間自己衝突回避制御-第6報 一般性を有する自己衝突回避動作の実機による検証-”,[ロボティクス・メカトロニクス講演会,(2005),1P1-N-059]
(49) 村木亜沙美,平田恭久,小菅一弘,“操作性向上を目指したキャスタ特性に基づくパッシブ型歩行支援システムの運動制御”,[ロボティクス・メカトロニクス講演会,(2005),1P1-N-125]
(50) 畑山哲広,ネジャトバクシュ ナエメ,平田泰久,小菅一弘,“全方向移動機構を持つパッシブ型歩行支援機における操作性向上”,[ロボティクス・メカトロニクス講演会,(2005),1P1-N-126]
(51) 瀬戸文美,平山恭久,小菅一弘,“RoBEを用いたモバイルマニピュレータの実時間自己衝突回避制御-第7報 関節可動範囲を考慮した協調動作の導入-”,[SI2005 学術講演会,(2005),(to appear)]
(52) 平田恭久,村木亜沙美,小菅一弘,“サーボブレーキを利用したパッシブ型知的歩行支援機のための転倒防止機能”,[SI2005 学術講演会,(2005),(to appear)]
(53) Kazuhiro Kosuge,Yasuhisa Hirata,“Coordinated Motion Control of Multiple Manipulators”, [Robotics and Automation Handbook,(2005)]
(54) 平田泰久,王志東,小菅一弘,“複数ロボットの協調制御,制御系のためのシミュレーション,非線形制御”,[新版ロボット工学ハンドブック,コロナ杜,(2005)]
(55) 平田泰久,“人間支援ロボットシステム-ロボットヘルパー-”,[病院設備,45(1),(2003),57-64]
(56) Yasuhisa Hirata,“Robot Technologies for Human-Robot Cooperation Systems in Ubiquitous Age”,[Proceedings of 2003 International Symposium on Microelectronics,(2003),560-565]
(57) 平田泰久,“人とロボットの相互作用に基づく人間・ロボット協調システム-ロボットパートナの開発-”,[SI2003 学術講演会,(2003),157-158]
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
  • 平田 泰久. 人間・環境適応型知的歩行支援システム. 2005年度 個人型研究(さきがけ)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:2002-2006), 2006. p.1 - 14.
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人科学技術振興機構, . 平田 泰久, 小菅 一弘, . パワーアシスト型移動台車. 特開2004-344435. 2004-12-09
  • A61G   5/04     
  • A61G   3/00     

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