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» 2019年12月25日 15時00分 公開

医療機器ニュース:転倒防止機能を持つロボット歩行車を開発

産業技術総合研究所と幸和製作所は、転倒防止機能を備えるロボット歩行車を共同開発した。転倒動作シミュレーションに基づき設計され、転倒の初動を抑制することで転倒を防止する。

[MONOist]

 産業技術総合研究所は2019年12月9日、転倒防止機能を備えるロボット歩行車を、幸和製作所と共同開発したと発表した。転倒動作シミュレーションに基づき設計され、転倒の初動を抑制することで転倒を防止する。車いす移動が中心の要介護高齢者の安全な歩行が可能になり、要介護度の重度化予防が期待される。

 安定性と操作性の両立、トイレなど狭い空間での利用に対応するため、デジタルヒューマンモデルを活用。歩行車が最も不安定となる状態で車輪が床を離脱するかを評価し、歩行車の重量を設計した。操作性については、足位置を中心に両輪が逆回転することで旋回が可能な構成とし、同時にパワーアシストした両輪でバランスを制御する。

 また、利用者が介助なしに車いすでの移動と同等の安全性を確保するため、重心が片寄る初動を制御する機構を開発した。この転倒防止機構は、脇下に接触せずに近接して上体部を囲み、また後方への転倒を防止するため背面を支持して、ふらつく、つまずくなどの抑制に有効に働く。

 同機構の有効性を検証するため、人型ダミーを用いた転倒実験を横浜市総合リハビリテーションセンターで実施した。開発した歩行車では、ダミーの重心移動に応じて歩行車も移動したのに対し、通常の歩行車では転倒に至った。さまざまな条件で転倒実験を行った結果、人型ダミーは、開発した歩行車から一度も落下しなかった。

 歩行車ごと転倒するリスクについては、後方重心姿勢で転倒させた際に、足先が歩行車の下に潜り込んで歩行車の前面が床から浮く場合があった。そのため、膝をサポートする機構を追加した。

 今後は、試作機のJIS T 9265:2012に基づく静的安定性試験、転倒事象再現装置によるけん引試験を行い、市販の歩行車との比較を検証する予定だ。さらに、量産モデルの開発、老人ホームでの実証実験を予定している。結果が良好であれば、2021年2月までの実用化を目指すとしている。

photo 転倒防止ロボット歩行車試作機 出典:産業技術総合研究所
photo 使用時のイメージ 出典:産業技術総合研究所
photo デジタルヒューマンモデル 出典:産業技術総合研究所
photo 人型ダミーを用いた転倒実験の様子 出典:産業技術総合研究所
photo JIS T 9265に基づく静的安定性試験 出典:産業技術総合研究所
photo 転倒事象再現装置によるけん引試験 出典:産業技術総合研究所

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