力学系を用いた装着型モーションアシスト装置の同調制御

摘要

高齢化によって生じる歩行機能の低下は，自立した生活を妨げる．そこで現在，歩行を補助する機器が数多く開発されている．例えば，中村らが研究している抗重力筋支援システムや山海らが開発した装着型のパワーアシスト装置HAL-3がある．これらは，不足したトルクを補う目的で作られている．しかし，実際に歩行機能が低下した人にとってより快適であるのは，人間同士が支え合い同調していくように，力をアシストされつつ無理のない歩行姿勢に近づくことであると考える．そこで，著者らは神経振動子を用いてアシスト装置を制御することにより人間に同調した運動を生成する方法を提案した．しかし，神経振動子の場合，非周期運動には適用することができないことから，本報では，力学系ベクトル場を用いた同調制御によるモーションアシストを提案する．そして，提案する同調制御法の有用性を，1DOF の膝関節モデルを用いたシミュレーションにより検討することを本研究の目的とする．