Inspiration

重度四肢障碍者の方の自分で動きたい欲求は私たちが考えるよりはるかに強いことに気づきました。
We have noticed that people with severe limb disability have a much stronger desire to move on their own than expected.

What it does

手足、首が不自由でも現在ある程度自由に動かせる口の動きで電動車いすを操縦することを考えました。
奥歯を噛みしめることにより電動車いすを自在に操縦します。 
We came up with the idea of using the movement of the mouth to control a motorized wheelchair, even if a user is unable to use their arms, legs, or neck. By biting down by the back teeth, the user can easily maneuver the motorized wheelchair.

How we built it

奥歯を噛みしめたときに発生する側頭筋の筋電位をコメカミ付近に電極を置いて検出し、その信号を加工して電動車いすを動作させる信号に変換しました。
ジョイスティックを改造して接続していたのを車いすメーカのインターフェースに合わせました。
・無線式筋電位アンプの開発
・筋電位信号受信、操縦アルゴリズム実行及び電動車いすインターフェース接続のためのアダプタ開発

It detects the muscle potential of the temporal muscles generated when biting down with the back teeth by electrodes near the temple, and processed the signals to convert them into another signals which intend to operate the motorized wheelchair.
We have adapted the connection to the wheelchair manufacturer's interface.
・Development of a wireless myoelectric potential amplifier.
・Development of adapters for receiving myoelectric potential signals, executing control algorithms, and connecting to the motorized wheelchair interface.

Challenges we ran into

左右のこめかみから検出される2つの信号を使って、電動車いすを自在にコントロールするアルゴリズムをどう作るか。
コマンド方式であれば、多くの動作を選択できますが、リアルタイム性は損なわれます。
そこで、右の奥歯を噛んで右折、左の奥歯を噛んで左折、両方で前進、歯を噛んだまま移動、力が抜けたら停止、という直感的な制御方法を採用しました。
We had to figure out how to create an algorithm to freely control an electric wheelchair using two signals detected from the left and right temples.
A command system would allow us to select many actions, but the real-time performance can be impaired.
We settled on adopting an intuitive control method based on biting down on the right back tooth to turn right, biting down on the left back tooth to turn left, moving forward with both, moving while biting down on the teeth, and stopping when the force is relaxed.

Accomplishments that we're proud of

使用者が今まで見学だった体育の授業に参加できるようになりました。
使用者と一緒に開発することにより想定以上の車いすの操作性能を得ることができました。
ユーザーの要望、努力、プログラムコードの改良により、S字カーブをスムーズに走行できるようになりました。
学校内で電動車いすを運転する免許を取得することができました。
・通常の電動車いすの速度で操縦可能
・S字コースも通常速度でクリア
・体育の授業に参加
The user can now participate in physical education classes that the person used to observe it only.
By developing the wheelchair with the user, we were able to get better performance than expected.
Thanks to user requests, hard work, and improvements in the program code, it is now possible to drive smoothly through S-shaped curves.
The user was actually able to obtain a license to drive the motorized wheelchair in school.
・Can drive at the speed of a normal electric wheelchair.
・Can drive S-curve course at normal speed.
・Can participate in physical education class.

りょぼちん k君が東京オリンピック2020の聖火ランナーになりました。
りょぼちん k has become a torchbearer for the Tokyo Olympics 2020.

What we learned

開発者がここまでだろうと勝手にスペックの範囲を決めてしまわずに人間の可能性を信じること
(例えば.ゆっくりでも前進、後進、旋回ができればOKだろうなど)
Believe in the potential of human beings, rather than letting the developers decide the range of specifications.
(e.g. If the wheelchair can just move forward, backward, and turn slowly, then the developer might feel it's OK.)

What's next for Team 5-ADL-Track4

現在は、長時間運転すると顎が疲れやすいので、より安全で疲れにくい操作アルゴリズムを開発しています。
また、重度の肢体不自由者でもアクションゲームができるようなインターフェースを開発したいと思っています。
スマートフォンやPCなどで,文章の入力や発表スライドの作成ができる機能を開発しています。
発表動画にりょぼちん k君が作成した動画の一部を使用しています。(0:00-0:32,2:20-2:30)。

Currently, my jaw gets tired easily when I drive for long periods of time, so I'm developing a safer and less-fatigue operating algorithm.
I'd also like to develop an interface that allows people with severe limb disability to play action games.
We are developing a function that allows users to input text and create presentation slides using a smartphone or PC.
Some of the videos created by りょぼちん k are used in the presentation videos (0:00-0:32,2:20-2:30). 


私たちAssistech Design Lab(ADL)は「タブーじゃないぜ」を合言葉に,アシステック技術を用いた機器を開発・提供しているリハビリテーション工学のエンジニア集団です。
We, Assistech Design Lab (ADL), are a group of rehabilitation engineering engineers who are developing and providing devices using assisitive technology under the slogan, "It's not taboo!"

Assistive + technology = Assistech

※動画で操作している車いすの速度は1倍速であり早送りしていません。
※The speed of the wheelchair being operated in the video is 1x speed, not fast forward.

Built With

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