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研究紹介[Robotic Wear curara®]

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生活支援ロボットの開発背景
日本は世界でも稀なスピードで高齢化が進んでおり、20年後には3人に1人が65歳以上の高齢者となるとされています。また、脳血管疾患などによる要介護者の増加もともない、支援者の不足が社会問題となっています。その解決策としてロボット技術による介護支援に期待が寄せられるようになりました。
このような背景から、本研究室では要介護者の自立支援を目的とする身体装着型のロボット「ロボティックウェアcurara®」の開発に取り組んでいます。

開発の歴史

類を見ない新しい技術と構造
目指すのは身体能力の低下した方でも違和感なく使用できるロボット、このことから人の動きに動作の調子を合わせることができる「同調制御法」、筋電などの身体情報を取得する必要が無い「相互作用トルク検出法」といった技術が開発され導入されています。
さらに、ロボット骨格を持たない「非外骨格構造」という独自の構造を有しているため軽量で、curara®は装着者の自然な動作を妨げません。

特徴① 制御技術同調制御法

むりやり動かされることのない人に優しい制御法を開発

特徴② センサ技術相互作用トルク検出法

人とロボットの間に生じる力の検出によりロボット動作の生成が可能

特徴③ 機構非外骨格構造

人の関節部に直接モータを固定させることで動きやすさと軽さを実現
実用化に向けて進化するcurara®
curara®は医療福祉分野での実用化を目指しており、リハビリ病院での臨床実験を実施している他、神経難病などの疾患にも対応できる安定した動作を可能とする制御技術の研究を進めています。
これらの技術の応用により、将来的には一般の生活動作支援に対応できるロボットを実現したいと考えています。また、補助力の調整を行うことで、農林水産業・建築業・運搬業における作業サポートなど、様々なシーンでのcurara®の活躍が期待できます。

検証実験

歩行実験

片麻痺患者さんによる装着歩行実験を実施した。
基本歩行時の健足の振幅値を基準に患足の振幅値を設定したところ、患足の設定値を健足に近づけるほど両足の振幅が揃い、歩行速度が上がった。

上肢動作実験

リハビリ訓練の補助を目的として、上肢ロボティックウェア装着による実験を実施した。
片麻痺患者さんに指定動作によるテーブルサンディング訓練を行ってもらった。腕長及び未装着時の動作周期から算出した設定値を用いたところ、患側に可動域の拡大と軌跡の安定が確認できた。

curara®の技術を応用した歩行アシストサイボーグプロジェクトが始動!
これまでのcurara®研究開発をきっかけに、信州大学先鋭領域融合研究群において医工繊維連携による歩行アシストサイボーグプロジェクトが2015年4月にスタートしました。
このプロジェクトは、curara®の実用化と体内埋め込み型歩行アシストロボットのプロトタイプ開発を目標としています。そのために、駆動部、機構、バッテリーをカーボンやファイバー技術により究極まで小型軽量化するとともに、骨髄内釘を応用して体内に埋め込むことを計画しています。
curara® に関するお問い合わせ
信州大学 橋本・塚原研究室迄、メール又はお電話にてお願い致します。
信州大学 繊維学部 機械・ロボット学科 バイオエンジニアリングコース
信州大学 橋本・塚原研究室
電話をかける メールを送る
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