名前：

正岡 真一

学年/肩書：

博士課程後期課程1年

役職：

したっぱの総長

グループ：

ロボット

趣味：

バンジョー

一言：

アイコンはイメージです。

研究テーマ / Research topic

身体との『接触状態』を制御可能な装着型アシストロボットの開発

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研究で使っているロボット

こちらが今の実験で使っているロボットです。

全身装着型ロボット

このロボットは、まだ歩くことはできませんが、かがんでモノを持ち上げる、といった全身の動作において、ロボットとの接触状態を漏れなく取得することができます。

実際に、このロボットを装着して屈伸運動をしながら、どの部位にどんな力が働いているのか、を計測しています。

このデータを参考にしながら、どの部分をどう変更したらさらに付け心地の良いロボットになるのか。あるいはどのようにロボットを制御すればどこかに集中した力を減らすことができるのか、を研究として考えています。

研究背景

動作支援用途の装着型ロボットにおいて、装着者の安全性確保は重要課題です。既存の装着型ロボットでは、ロボット関節部のトルクセンサにより人の関節部に加わる負荷を計測し、ロボットを制御することが一般的でした。しかしこの手法は、ロボット装着者の体表面に加える力を直接計測しているわけではありません。したがって、危険な力が働いたり、圧迫感があったとしても、関節のセンサに関与しない力については見られないということです。
私は、装着者とロボットの接触部に圧力分布センサを搭載し、接触力分布情報を計測・制御可能なロボットによる安全な動作支援の実現を目指しています。

ロボットの構成について

実際にどのようにして装着者の接触力を計測するのか、腕部を例にして構成を紹介します。

先行研究で制作されたロボット

1. 外フレームとして、もっとも外側には硬い円筒形状のものが用いられています。変形せずに腕をアシストすることと、圧力分布センサへの外乱が少ない(面の曲率が一定かつなめらか)ことを考慮しています。

圧力分布センサのイメージ(色が明るいほど接触力が大きい)

2. SRセンサとは、圧力分布センサのことです。2cm四方のセルが、ロボットの各部位で体に接触するヵ所にもれなく貼付しています。

接触部に使った個人の体表面形状データ

3. 接触部は3Dカメラを使って計測した個人の体表面形状を用いたり、誰でもフィットできるように平均的な体の体表面形状を用いたり、あるいは体の部位によっては単にスポンジで隙間を埋めるなどで、構成されています。