Proposal of Machine Tennis to Promote a Wheelchair Tennis Game and Research on Ensuring Safety During Games

机器网球推广轮椅网球比赛的建议及确保比赛安全的研究

• 批准号: 22K11598
• 负责人: 松尾 慶太
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Fukuoka Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11598/
• 关键词: 車いすテニス; 全方位移動型車いす; 競技の安全確保; マシンテニス; 電動車いすテニス; 電動車いすバドミントン

近年、オリンピック・パラリンピックをはじめ様々な国際大会において、国民のスポーツに対する関心は高い。また、関連のスポーツ用具の進化には著しいものがみられ、開発で得られた先端的な技術は一般の製品にも活用されている。これらの進化により、これまで競技することが困難であった障がい者スポーツ種目が、容易に競技できるようになってきている。我々は、これまでに福祉用車いすの研究をしてきており、その知見を活かして全方位に並進できる独創的な車いすを実装した。また、バドミントンやテニス競技において、全方位に並進（同じ方位を向いたままの移動）できる車いすを使用することで誰もが容易にプレーできることを確認した。また、GPS機能が使用できない室内コートなどに対応するための超音波位置検出システムについて研究を進めている。これらの検出周期や精度の追究を行っており、現在数センチ程度の誤差での検出を可能とした。これらの蓄積した知識を融合させて研究を今後も継続していきたいと考えている。令和4年度は実験用に2台のマシンを製作した。マシンは50Wのブラシレスモータを3個搭載してオムニホイール（前後左右に回転可能なタイヤ）をコンピュータで制御できるようにした。提案するマシンについて設計の段階で3輪か4輪どちらかを選択する必要があった。4輪は、競技中のマシンの安定感を高めることができるが、タイヤ周りのサスペンションが必要となりメンテナンスや製作に高いコストが発生するため、3輪のマシンを実装した。この3輪マシンは3点で地面と接するためサスペンションの必要がなく容易にマシンを安定的にコントロールできる。現在、マシンに通信機能を実装する段階でありTCP/IPおよびBluetoothでコントロールデバイスと通信させる予定である。

近年来，由于奥运会、残奥会等各类国际赛事的举办，人们对体育运动的兴趣高涨。此外，相关运动器材的发展也十分引人注目，通过开发获得的尖端技术现已应用于通用产品中。这些进步使残疾人能够更轻松地参加以前难以参加的体育运动。我们一直在研究福利轮椅，并利用这些知识来制造一种可以在各个方向平移的独特轮椅。我们还证实，任何人都可以使用可以向各个方向平移（面向同一方向移动）的轮椅轻松打羽毛球和网球。我们还在研究针对无法使用 GPS 功能的室内球场的超声波位置检测系统。我们正在研究这些的检测周期和准确性，目前已经实现了误差只有几厘米的检测。我们希望结合这些积累的知识继续我们的研究。 2020财年，制造了两台机器用于实验。该机配备三台50W无刷电机，全向轮（可向前、向后、向左、向右旋转的轮胎）可由电脑控制。在设计阶段，我们必须在三轮或四轮机器之间进行选择。四轮可以增加比赛时机器的稳定性，但需要在轮胎周围悬挂，维护和生产成本较高，因此采用了三轮机器。这种三轮机器与地面三点接触，易于稳定控制机器，无需悬挂。我们目前正处于在机器上实现通信功能的阶段，并计划使用 TCP/IP 和蓝牙与控制设备进行通信。