運転者の重心位置変動を考慮したパワーアシスト車椅子の拡張運転状況オブザーバ

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: IIC12168

グループ名: 【D】産業応用部門 産業計測制御研究会

発行日: 2012/03/07

タイトル(英語): Extended operation state observer of power-assist wheelchair considering the change of driver's center of gravity

著者名: 東野 昌記(東京大学),金 佳英(東京大学),呉 世訓(東京大学),藤本 博志(東京大学),堀 洋一(東京大学)

著者名(英語): Higashino Masaki(The University of Tokyo),Kim Kayoung(The University of Tokyo),Oh Sehoon(The University of Tokyo),Fujimoto Hiroshi(The University of Tokyo),Hori Yoichi(The University of Tokyo)

キーワード: 圧力センサ|パワーアシスト車椅子|並列二重倒立振子|カルマンフィルタ|重心位置|傾斜角検知|pressure sensors|power-assist wheelchair|Kalman filter|parellel double inverted pendulum|position of center of gravity|pitch angle estimation

要約(日本語): 本稿では、パワーアシスト車椅子の制御を行うために必要な状態変数を推定するための運転制御オブザーバを提案し、実験により有効性を確かめる。必要な状態変数としては、車椅子の速度、前輪浮上角、人間の重心位置の3つがある。車椅子のモデルを車椅子の重心と人間の重心の並列2重倒立振子で考え、さらに人間の重心を推定するために圧力センサを用いる。また、オブザーバゲインの決め方としては定常カルマンフィルタを適用する。

要約(英語): This paper proposes a novel operation state observer for a power-assist wheelchair. Longitudinal velocity, pitch angle, and center of gravity are considered as the significant states in regard to wheelchair motion, and the proposed observer estimates these states with high precision. In order to design the observer, dynamics of the wheelchair is modeled as a parallel double inverted pendulum, and a pressure sheet to measure the position of center of gravity is developed. The observer gain is designed with steady-state Kalman filter theory and the effectiveness of the proposed observer is verified by experiments.

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 875 Kバイト