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工学部 人間環境学科工学部 人間環境学科

工学部人間環境学科

MATERIALS AND HUMAN ENVIRONMENTAL SCIENCES

スポーツ工学×福祉

介護する人のQOLも上がる
自動運転電動車いすの開発

“人の体”と“福祉”を解決するX-Tech

“スポーツ工学”は、運動でのパフォーマンスを向上させるために人間と用具を研究するだけではなく、スポーツを考察の対象として質の高いライフスタイルを創造するための学問です。

工学部 人間環境学科では高齢者や障がいのある方など、歩くことに困難を抱えている人が楽に移動するためだけではなく、家族や付き添う人のQOL(生活の質)向上も目指した“自動運転電動車いす”の研究開発を行っています。“人の体”と“福祉”を同時に解決する“スポーツ工学×福祉”を追究するX-Tech(クロステック)の一例です。

介護施設等で行われている運動やレクリエーションは、リハビリテーションやコミュニケーションを促すために行われますが、同じ縄跳びや競争などの運動でも、子どもの施設で行えば、それは遊びになります。福祉機器の分野では、“遊びと運動”、“遊びとリハビリ”、“歩行とアシスト”、“歩行と歩容の矯正”など、さまざまな視点、知識、技術を掛け合わせて研究開発を行っています。

予断を許さない介護現場で
活躍する電動車いす

自動運転車の技術は、世界的に関心度が高く研究開発が進んでいる分野です。しかし、電動車いすについては、空港や病院内などで企業による実証実験が行われてはいますが、関心度も技術もまだまだ研究の余地が大きい分野です。また福祉機器をつくるには、体についてはもちろん機械を動かすための電気電子や情報通信まで、あらゆる工学的知識と技術が必要です。

人間環境学科で進めている自動運転電動車いすの研究は、既存のものを改良して自動運転化し、設定した目的地まで移動させる“自動航行”にプラスして、ロボット掃除機のように自動で戻ってこられる仕組みや、搭載したカメラを使用して遠隔操作ができる機能を持たせることを目指しています。例えば、一人で電動車いすに乗って外出している際に事故に合いケガや意識の混濁などで自力での帰宅が困難になってしまったとしても、車いすが自動で家に送り届けてくれます。また、遠隔操作を可能にすることで、遠方にいる親子が擬似体験として車いす散歩をすることも可能になります。このような電動車いすが実現できれば、被介護者、介護者共にゆとりが生まれ、QOL(生活の質)の向上に役立ちます。

介護現場では1秒遅れただけで生命に関わることがあります。遠隔操作でもリアルタイムで機械を動かせる通信速度が速い現代だからこそ実現が目指せます。本研究は、ワイヤレスセンサネットワークやIoTを自動車や福祉機器へ応用する研究として機械工学科の研究室と共同で行っており、今後は事故防止のための通信速度と画像処理の高速化を進めていきます。

既存技術の掛け合わせで新しい価値を生む

学校の図画工作や技術の授業以外で「モノづくり」をした経験の少ない人が増えているといいます。人間環境学科では、スポーツ用具作製の前段階として、ルアー(擬似餌)製作を行っています。主にバルサ材を削ってつくる「ハンドメイドルアー」です。さまざまな形に加工して作ったルアーを海に持って行き、みんなで実際に魚を釣り結果を検証します。一見、遊びのような人間環境学科らしくない授業のようにも思えますが、モノを作りそれがどのように使われ、どのような結果が導かれるのかを一連の流れを経て体験することができます。子どもにとっての“遊び”が“学び”であるのと同様に、“遊ぶように学ぶ”中で、モノづくりのリアルを体験していきます。

近隣の中学校で実施した出張授業では“機械”と“アート”のX-Tech(クロステック)として、littleBits(※)を使って自由に回転しながら線を描く機械のプログラミングと電子回路の組み立てを行いました。参加した生徒達からは「機械とアートが合体した“X-Tech”すごく面白かったです!」「リズムを変えると機械の動きが速くなったり回転が大きくなったりするのが面白くて、完成したアート作品にも感動しました」などの感想が寄せられました。簡単なモノづくりに触れると、感性やインスピレーションを刺激して、創造力を養う事ができます。大人になる前に、モノづくりや工学に興味をもつ感性のスイッチに触れる機会があることは、その後の進路選択に少なからず影響があるでしょう。

※littlebits:ハンダ付けや配線、プログラミングの知識不要で電子回路を学べる電子工作キット

人間環境学科では、環境科学、スポーツ工学、医療科学の3分野をベースに学修します。研究内容によっては、機械や電気、情報などの必要な知識を他学部・他学科の先生に教えてもらいに行く積極的な学生もいます。社会のニーズに応えられるような学びは、もはや、「〇×〇」という2要素の掛け算どころではありません。既存の技術を掛け合わせて、新しい価値をもつ製品を生む。これが、X-Tech(クロステック)のひとつの醍醐味なのです。

X-Tech LaboratoryLaboratory

【 未来を創造する研究室がここにある 】

工学部 人間環境学科

池原 忠明 准教授

福祉工学・スポーツ工学を中心に人々が健康で活力ある生活を送るための研究・開発を行っています。スポーツ工学分野では、筋疲労を可視化した筋疲労バイオフィードバック装置や、各種のボード系スポーツに必要なバランストレーニング装置、海での移動・アクティビティとして水中翼を備えた小型モビリティの開発を行っています。福祉工学分野では、衝突回避・自動走行が可能な電動車いす、寝たきり患者のためのドローンを用いた室内生活補助装置を開発しています。
小学生から大学時代までは、サッカーに打ち込んでいました。スポーツが大好きだったので、大学で体育心理学、大学院で運動生理学を学び、保健体育と養護教諭の教員免許を取得。15年ほど高等専門学校で体育の教員を経験しました。同時期に10年ほど歩行補助機の研究開発に携わり、運動生理学的観点に加えて実際に機器をつくるための機械工学の知識と技術が必要だと痛感し、再び大学院で機械工学を学びました。これが、現在につながっています。
10代の時には、誰も未来は想像できないでしょう。周りに流されたり道をそれたりして、思っていた未来と違う場所にいたりします。しかし、それまでに培った知識や経験は必ず役に立ちます。視野を広く持ちながらも、目の前にある一つひとつのことに大切に向き合い進んでいきましょう。
人間環境学科では、普通科、工業系、農業系、スポーツ系など、さまざまな分野から集まった学生たちが学んでいます。いろいろな考えを持っている仲間たちと意見を交わし、共有しながら学びを深め、工学部でありながら工学部を超えた素養と広い視野・視点をもって卒業してほしいと思います

専門・研究分野

福祉工学、スポーツ工学、運動生理学

研究テーマ

QOL向上のための機器開発

研究キーワード

歩行補助機、筋疲労、活動の視覚化

3 すべての人に健康と福祉を7 エネルギーをみんなにそしてクリーンに9 産業と技術革新の基盤をつくろう12 つくる責任つかう責任14 海の豊かさを守ろう15 陸の豊かさも守ろう