A Study for High Functionality of Electric Wheelchair withRecognition of Driving Environment

具有驾驶环境识别功能的电动轮椅高性能化研究

• 批准号: 22500521
• 负责人: FUJIMOTO Shinsaku
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Okayama University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22500521/
• 关键词: 電動車いす; パワーアシスト; 走行環境; 動的計測; 適応制御; ローコスト; 制御工学; 機械力学・制御; 計測工学; システム工学; システム同定; 車いす; 制御系設計

The purpose of this study is to realize a high functionality of a power-assisted wheelchair with recognition of the driving environment. It is very important to recognize the driving environment in order to support wheelchair users and caregivers. In this study, various kinds of sensors are used to measure the state of the driving environment where is slope angle of uphill or downhill. This study deals with the estimation problem of slope angle with acceleration compensation based on low-cost sensors. And we also propose the adaptive control system design that is combined the dynamic estimation method of the slope angle. The proposed method estimate physical parameters that are mass of user and wheelchair, coefficient of rolling friction and coefficient of viscosity. Finally, the effectiveness of the proposed estimation method and the adaptive control design was confirmed by simulation and experimental results.

本研究的目的是实现具有识别驾驶环境的电动辅助轮椅的高功能性。为了支持轮椅使用者和护理人员，了解驾驶环境非常重要。在本研究中，使用各种传感器来测量驾驶环境的状态，即上坡或下坡的坡度角度。本研究涉及基于低成本传感器的具有加速度补偿的倾斜角度的估计问题。并提出了结合坡度动态估计方法的自适应控制系统设计。该方法估计了用户和轮椅的质量、滚动摩擦系数和粘度系数等物理参数。最后，通过仿真和实验结果证实了所提出的估计方法和自适应控制设计的有效性。

项目成果

走行環境を考慮したパワーアシスト車いすの開発-スロープ角の動的推定法と適応制御系設計-

考虑驾驶环境的助力轮椅研制-坡度角度动态估计方法及自适应控制系统设计-

• 发表时间: 2013
• 作者: 森本早斗志;藤本真作;吉田浩治
• 通讯作者: 吉田浩治

走行環境を考慮したパワーアシスト車いすの制御

考虑驾驶环境的助力轮椅控制

• 发表时间: 2012
• 作者: 藤本真作;森本早斗志
• 通讯作者: 森本早斗志

路面状況を考慮したパワーアシスト車いすの開発-加速度と傾斜角の相互補償による路面状況の動的推定-

开发考虑路面状况的电动辅助轮椅 - 通过加速度和倾斜角度的相互补偿动态估计路面状况 -

• 发表时间: 2011
• 作者: 秋庭祥二;藤本真作
• 通讯作者: 藤本真作

路面状況を考慮したパワーアシスト車いすの開発-加速度と傾斜角の相互補償による路面状況の動的推定-

开发考虑路面状况的电动辅助轮椅 - 通过加速度和倾斜角度的相互补偿动态估计路面状况 -

• 发表时间: 2011
• 作者: 秋庭祥二・藤本真作

走行環境を考慮したパワーアシスト車いすの開発-加速度補償による傾斜角の動的推定-

考虑驾驶环境的电动辅助轮椅的开发 - 通过加速度补偿动态估计倾斜角度 -

• 发表时间: 2011
• 作者: 今瀧賢;藤本真作
• 通讯作者: 藤本真作