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人と協調する機械の創出 - パーソナルモビリティから福祉機器まで
人と協調する機械の創出 - パーソナルモビリティから福祉機器まで 大阪府立大学 大学院 工学研究科 助教 中川 智皓 【背景と狙い】 人間にとって、安全・安心な機械の創出が求められています.人間の動きに協調 する機械システムの設計を体系的に行うことを狙いとします. 【研究の概要】 人間の動きを詳細に把握し,力学的また心理的にも人間にやさしい動きの機械を 創出することを目指します.運動力学、制御系設計、機構学、人間工学、心理、リハ ビリテーション、福祉工学などの分野を融合させ、運動解析と実験の両面から人間 を含むシステム全体の安定性等を検討します.ここでは,個人向けの移動車両で あるパーソナルモビリティ・ビークルや福祉機器に着目した成果を紹介します. 【研究の特徴】 * 物体の詳細な運動を記述できる マルチボディダイナミクスを用いた 解析 * 三次元動作解析装置による実験 * 総合リハビリテーション学科の研 究室との連携 【研究の適用分野】 * 人と機械の力学的また心理的イ ンターラクションが重要となる機器、 システムにおいて応用可能です。 * 小型車両、福祉機器、サービス ロボット、自動運転 三次元動 作解析装 置を用い た実験の 様子 マルチボディダイ ナミクスを用いた 提案モデル 従来 モデ ル 大阪府立大学 地域連携研究機構 URAセンター TEL: 072-254-9128 FAX:072-254-7475 e-mail: [email protected] 人と協調する機械の創出 - パーソナルモビリティから福祉機器まで 大阪府立大学 大学院 工学研究科 助教 中川 智皓 【研究の内容】 運動力学,制御系設計,機構学,振動工学 倒立振子型車両の自動制動 ステアバイワイヤ機構を用いた小径自転車 直列二輪 平行二輪 4輪型車両と人間の運動 パーソナルモビリティ・ ビークル(PMV) 軽量・小型のPMVには,車輪数が 少ない方が有利.しかし・・・ Upper arm angle 人間工学,計測,制御,心理 Determination of the PS of a pedestrian Personal space of a pedestrian Detection of PS invasion 福祉機器 Lower arm angle ü 平行2輪(倒立振子型車両)は制御 なしには倒立できない. ü 直立2輪(自転車)は,極低速時や 小径車輪では安定化が困難. 静的安定性が確保できる4輪型(3 輪型)車両の検討 • どこまで小型化できるか. • 立位保持のための加減速の制 御をどのようにするか. 四輪 Notification of invasion Driver’s maneuver リハビリテーション,福祉工学,医工連携 PMV 健常児,脳性麻痺児の 立ち上がり動作計測 力学モデルの構築 制御系設計 パーソナルスペースを利用 したPMVの操縦支援 操縦支援 試作機での実験 総合リハビリテー ション学科・米津准 教授との共同研究 脳性麻痺児の立ち上がり動作支援機器 補装具 大阪府立大学 地域連携研究機構 URAセンター TEL: 072-254-9128 FAX:072-254-7475 e-mail: [email protected]