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【特集】パワーアシストスーツ

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作業負荷軽減を目的としたアクティブ型電動パワーアシストスーツの開発
Development of The Active Type Electric Power Assist Suit for Work Load Reduction

　現在,少子高齢化に伴う労働人口減少が社会的課題である。また,作業者が腰痛リスクを抱えたまま作業に従事している実態があり,長期的には作業効率低下への影響が示唆されている。
　当社では,作業者の用途に合わせ,作業を制約せず腰への負荷を軽減したアクティブ型電動パワーアシストスーツを開発し,その負荷軽減効果と作業効率の向上性を確認した。

【目次】
1　はじめに
2　パワーアシストスーツの分類
3　荷役・掘削作業向けパワーアシストスーツ(J-PAS LUMBUS)
3.1　特長と利点
3.2　基本構成と構造
3.3　作動原理
3.4　安全設計
3.5　効果検証
4　介護・介助作業向けパワーアシストスーツ(J-PAS fleairy)
4.1　特長と利点
4.2　基本構成と構造
4.3　作動原理
4.4　安全設計
4.5　効果検証
5　おわりに

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ベローズを利用したアクチュエータによるパワーアシストスーツの開発
Development of Power Assist Suit Employing Bellows Actuators

　介護者用ウェアラブルパワーアシストスーツの実現を目指し,新たに腰関節おび股関節の伸展力をアシストする為のベローズ式ロータリーアクチュエータ,及び,脚を伸展させ臀部を押し上げる為のベローズ内蔵式エアシリンダアクチュエータを開発し,これらを利用した新方式のパワーアシストスーツを開発したので紹介する。

【目次】
1　緒言
2　ベローズアクチュエータによるパワーアシストスーツ
3　着用者の骨盤とスーツの腰ベルトとの固定
4　腰,股関節用ベローズロータリーアクチュエータ
5　ベローズ内臓エアシリンダアクチュエータ
6　膝関節の補助力増強
7　動作実験
8　結言

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必要最小限のアシスト力を多くの人に提供する:上向き作業補助装置TasKi の開発
Development of Overhead Work Assist Device TasKi:The Assistive Device with Minimum Necessary Assistive Force

　上向き作業時アシスト装置TasKi は,“必要最小限のアシスト力を多くの人(リーズナブル)に提供する。”をコンセプトに,バッテリやモータを用いず,ばねを用いた機械式自重補償機構でアシスト力を発生する。その概要と特徴を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　バッテリの必要ない上向き作業アシスト装置TasKi
2.1　機械式自重補償装置による腕補助
2.2　圧縮ばねを用いた機械式自重補償機構
3　TasKiの自重補償力の設定
3.1　各被験者の上腕自重の確認
3.2　補助度合いの調査
3.3　上腕補助の筋電位計測による評価
4　結言

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農業向けパワーアシストスーツの実用化と展開
Development and Realization of the Power-Assisted Suit for Agriculture

　日本の農業は後継者不足から高齢化が急速に進でいる。農業従事者は収穫物などの重い荷物を持ち上げて運搬することが多く,また露地栽培では長時間中腰作業が続くことにより,腰痛を患っている方が多い。このような状況のもとロボット技術を活用してスマート農業を実現する取り組みが進んでいる。今回スマート農業の一例として,全自動化する機械を用いることが難しい農作業に対して,装着して力を支援するロボットであるパワーアシストスーツを開発し,農作業を軽労化することによる生産性の向上について紹介する。今回農業分野での実用化とともに,建設・物流・工場内運搬・介護など他分野への展開についても報告する。

【目次】
1　はじめに
2　開発の経緯
3　開発したモーター式パワーアシストスーツ
4　モーター式パワーアシストスーツの効果検証
5　農業分野以外へのパワーアシストスーツの展開
6　モーター式パワーアシストスーツの普及活動
7　おわりに

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蛇腹を用いた水圧式リハビリテーション機器
Hydraulic Rehabilitation Equipment Using Bellows

　手指を対象としたリハビリテーション装置を開発している。装置には小型・軽量かつ柔軟で,低騒音であることが求められることから,水圧駆動の蛇腹構造アクチュエータを採用した。本論文では提案したリハビリ装置を設計・製作し,試作機を用いて動作実験をおこない提案した機構の有効性を明らかとしたので報告する。

【目次】
1　はじめに
2　脳卒中患者に対するリハビリテーション
2.1　脳卒中の種類と後遺症　
2.2　脳卒中患者のリハビリの現状
2.3　脳卒中患者のリハビリの方法
2.4　脳卒中患者のリハビリ装置の現状
3　開発コンセプトと目標可動範囲
4　蛇腹構造水圧駆動アクチュエータの提案
5　リハビリ装置の試作
6　動作実験
7　リハビリ実験
8　おわりに

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二関節筋構造を用いたパワーアシストスーツ
Power Assist Suit Using Bi-articular Muscle Structure

　二関節筋構造をロボット機構に採用する場合,高い応答性だけでなく,発生力や動特性の等方性を容易に実現できる。本研究では軽量かつ安全な歩行補助を目的とした二関節筋構造を有するパワーアシストスーツを提案し,試作機によりその力学特性及び動力学特性における二関節筋構造の有効性を明らかとしたので報告する。

【目次】
1　はじめに
2　一関節筋と二関節筋について
3　装置の仕様
4　実験結果・考察
4.1　足先に発生する力の測定
4.2　応答性実験
5　おわりに

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人にやさしい空気圧駆動式パワーアシストスーツ
Pneumatic Driven Type Power Assist Suit with High Usability and Safeness

　様々な場面で人の身体負荷を軽減することを目的として,多様なパワーアシストスーツが開発されている。その中で,著者らの研究グループでは,装着者の観点からユーザビリティを高めつつ安全安心に使用可能な空気圧駆動式パワーアシストスーツの開発を継続して行っている。本稿ではこれまでに得られた研究成果を説明する。

1　はじめに
2　空気圧駆動式パワーアシストスーツ
2.1　機構の設計
2.2　PAMの内圧変化を用いたアシストタイミングの検知
2.3　アシストスーツの性能検証実験
3　おわりに