公共移動手段への適応機能をもつ電動車椅子の研究

本研究の目的は、低床バスに介助なしで乗れ、エスカレータに乗れる電動車椅子を実現することです。そのために、車椅子の変形機構、認識機能、制御機能の研究を行います。本研究は公益財団法人JKAの機械振興補助事業の研究補助（複数年研究）として、2024年度から2025年度までの期間、競輪の補助を受けて実施しました。

Incline-adaptive mechanism for electric wheelchairs

一般的な電動車椅子は傾斜した路面において車体と座面が傾いてしまうため、重心が安定領域から外れて転倒する危険性があります。そこで、車体の傾斜に応じて座面角度を自動的に制御し水平を維持することのできる電動車椅子の実現を目指して、傾斜適応機構の研究をしています。この機構により座面と利用者の重心を常に車体の中央に保つことができるようになり、傾斜環境でも安定して走行が可能となります。

成果公開

  1. 渕上天遍, 髙畑智之, “水平姿勢を維持する電動車椅子の機構設計,” 第43回日本ロボット学会学術講演会, 1D1-05, 東京, 2–5 September, 2025.
  2. 萩原映生, 髙畑智之, “車椅子座席のスライドによる車椅子と自動車座席間の移乗支援機構,” ロボティクス・メカトロニクス講演会2025, 1P1-F05, 山形, 4–7 June, 2025.
  3. 渕上天遍, 髙畑智之, “ノンステップバスに適応する電動車椅子のための段差昇降機構の設計,” ロボティクス・メカトロニクス講演会2025, 1P1-F06, 山形, 4–7 June, 2025.
  4. 森大輝, 髙畑智之, “キャスターの段差昇降性能の向上,” ロボティクス・メカトロニクス講演会2025, 2P1-A10, 山形, 4–7 June, 2025.
  5. 髙畑智之, 渕上天遍, 萩原映生, 森大輝, “公共移動手段に適応する電動車椅子の基礎検討,” 第42回日本ロボット学会学術講演会, 2C3-02, 大阪, 3–6 September, 2024.
Movable base of wheelchair mounted robotic arm

車椅子にロボットアームを搭載することで、座位姿勢を保ったままでも遠くに手が届くようになります。しかし、従来のロボットアームは車椅子に固定されており、到達範囲が限定的であるという課題がありました。そこで本研究では、ロボットアームの台座が車椅子の周囲に固定したレール上を移動できるようにするための可動式台座を設計、試作し、その動作を確認しました。1つの自由度を加えるだけでアームが車椅子の側面や背面まで届くようになり、ドアの開閉等の動作をより自然に実行できるようになることが期待されます。

成果公開

  1. Yanzhan Liu and Tomoyuki Takahata, “A device for extending the working range of a robotic arm mounted on a electricity wheelchair,” IROS2025, Late Breaking Results, Hangzhou, China, 19–25 September, 2025.
  2. 劉延展, 髙畑智之, “電動車椅子用ロボットアームの到達範囲を拡大する可動式台座,” 第43回日本ロボット学会学術講演会, 3G3-02, 東京, 2–5 September, 2025.
  3. 劉延展, 髙畑智之, “電動車椅子用ロボットアームの到達範囲拡大に関する提案,” 第42回日本ロボット学会学術講演会, 2C3-03, 大阪, 3–6 September, 2024.
Escalator step recognition

電動車椅子でエスカレータに乗って階層を移動できるようになれば、利便性が増すと考えられます。動いている踏板にタイミングを合わせて搭乗するには、エスカレータの踏板の形状と運動を正確に推定する必要があります。そこで、エスカレータを撮影したデプス画像を用いて、踏段の高さや速度を推定する研究をしています。

成果公開

  1. 兒玉創, 髙畑智之, “平面の重心を利用したエスカレータの踏板の高さと速度の推定精度の改善,” 第43回日本ロボット学会学術講演会, 1H2-01, 東京, 2–5 September, 2025.
  2. 兒玉創, 髙畑智之, “エスカレータの踏板の高さと速度の認識,” ロボティクス・メカトロニクス講演会2025, 2P2-R12, 山形, 4–7 June, 2025.
  1. Yanzhan Liu and Tomoyuki Takahata, “A device for extending the working range of a robotic arm mounted on a electricity wheelchair,” IROS2025, Late Breaking Results, Hangzhou, China, 19–25 September, 2025.
  2. 渕上天遍, 髙畑智之, “水平姿勢を維持する電動車椅子の機構設計,” 第43回日本ロボット学会学術講演会, 1D1-05, 東京, 2–5 September, 2025.
  3. 兒玉創, 髙畑智之, “平面の重心を利用したエスカレータの踏板の高さと速度の推定精度の改善,” 第43回日本ロボット学会学術講演会, 1H2-01, 東京, 2–5 September, 2025.
  4. 劉延展, 髙畑智之, “電動車椅子用ロボットアームの到達範囲を拡大する可動式台座,” 第43回日本ロボット学会学術講演会, 3G3-02, 東京, 2–5 September, 2025.
  5. 萩原映生, 髙畑智之, “車椅子座席のスライドによる車椅子と自動車座席間の移乗支援機構,” ロボティクス・メカトロニクス講演会2025, 1P1-F05, 山形, 4–7 June, 2025.
  6. 渕上天遍, 髙畑智之, “ノンステップバスに適応する電動車椅子のための段差昇降機構の設計,” ロボティクス・メカトロニクス講演会2025, 1P1-F06, 山形, 4–7 June, 2025.
  7. 森大輝, 髙畑智之, “キャスターの段差昇降性能の向上,” ロボティクス・メカトロニクス講演会2025, 2P1-A10, 山形, 4–7 June, 2025.
  8. 兒玉創, 髙畑智之, “エスカレータの踏板の高さと速度の認識,” ロボティクス・メカトロニクス講演会2025, 2P2-R12, 山形, 4–7 June, 2025.
  9. 髙畑智之, 渕上天遍, 萩原映生, 森大輝, “公共移動手段に適応する電動車椅子の基礎検討,” 第42回日本ロボット学会学術講演会, 2C3-02, 大阪, 3–6 September, 2024.
  10. 劉延展, 髙畑智之, “電動車椅子用ロボットアームの到達範囲拡大に関する提案,” 第42回日本ロボット学会学術講演会, 2C3-03, 大阪, 3–6 September, 2024.
jka keirin