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]