hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
医療機関における安全確保に関する研究

予備調査として、大規模民間病院(1,150床)の医療安全に関わる活動の概要を調査した。急激な患者数の増大に向けて、設備投資や人員確保が急務であるがコスト削減との両立させなければならず、大きな経営課題となっている。医療事故防止体制としては、病院の副院長をリスクマネージャーとし、医療事故対策委員会を設け、安全指針を設定して病院全体の活動として位置付けている。安全管理組織の体制は整えたが、具体的な安全対策を浸透させるには、大きな組織改革が必要だとしている。次に、入院病棟における注射与薬業務について実態調査を行った。調査対象は地方都市の中規模民間病院(290床)の内科病棟である。病棟関係者へのインタビューと業務観察記録を行い、注射与薬業務のタスクフローを記述した。注射与薬業務の過程には、事故につながる間違いを検出防護するためのチェックポイントが数多く設けられている。当該病棟で収集されたインシデント報告の内容を分析し、タスクフロー中の防護をすり抜ける不安全行動や作業環境条件の不備などのリスク要因を抽出記述した。これら病棟現場に見られるリスク要因には、その背後に病院組織全体の安全管理体制、教育・訓練、勤務体制、人員配置、医療技術の標準化、部門間の連携、機器・器材の管理、コミュニケーションの円滑性など、数多くの組織要因が複雑に関連していることが見出された。病棟現場に存在するリスク要因と、その背後に存在する組織要因との対応関係を示し、事故防止対策策定の方向性を示した。民間の大規模総合病(院病床数:1,150、床診療科目:19、外来患者数:3,000人/日、入院患者数:1,100人/日、職員数:1,800人、いずれも概数)を対象に、その組織形態・管理方式・計算機システム等、、病院内の情報の流れを中心に資料を収集分析した。臨床医療現場における事故防止については、対象がそれぞれ個性をもった人間であり、医師・看護婦をはじめ個々人の資質や努力に負うところが圧倒的に多く、非常に複雑多様である。装置産業のように、「人は誰でもエラーを起こす」を前提に人間を自動化で置き換えることも、医療現場に関しては不可能に近い。また、規格の統一と標準化をもとにし、効率化と信頼性の向上を目指す手法の適用にも限界がある。さらに、実際の業務遂行に関しては、医師や看護婦の技能に依存する面が強く、学校教育における知識偏重・実習過程の問題まで関連し、病院内で解決できる範囲を超える部分も多い。法的規制、保健医療あり方など社会のシステム全体が、病院での医療事故防止を支援していかなければない背景状況が見いだされた。当該病院では、約30年前から計算機システムの導入が開始され、独自のシステム開発が行われ多くのサブシステム(薬品オーダなど)が稼働している。現在、その主要なサブシステムについて、その構造・機能等の記述が終了した。病院全体の情報システムとしての連携性の検討あるいは看護業務の遂行過程との整合性などの検討が今後の課題である。民間総合病院(25診療科、病床数約1100床、総職員数約1800名)を対象に、病院内の情報処理システムの記述を行った。電算機システムとしては、病院管理・医事業務・病歴管理・給食管理・臨床検査・放射線管理・薬品管理・研究開発・病棟業務・保健センター等、部門別に数多くのサブシステムが稼働している。さらに各種のオーダリングシステムとして、入退院・食事・処方・病名・検体検査・物品・患者検査オーダ等の関連システム、および看護情報を扱う看護システムが稼働中である。さらに、注射オーダ・手術オーダ等の開発が進められている。これら数多くのサブシステムは、主として病院内の事務処理を中心としたシステムであるが、複雑な相互関連のあるシステムであり、長年にわたる病院独自の自主開発による成果が集積されている。病院の独自開発能力にも限界があり、この様な病院内情報処理システムの総合的な研究開発は今後の大きな課題である。

一方、医療安全に直接かかわる医師・看護・患者間の診断・治療行為に関する情報処理(医師の指示から看護職員による各種処置の実施)に関してはシステム化が相対的に遅れている。情報処理の電算機化に関しては、医師による直接情報入力の部分が徹底できないことも大きな障害の一つに挙げられるが、医療過程の複雑さが根本の原因となっている。一般の産業場面では、製造過程等の標準化が先ず進められた上で効率化が図られるが、医療システムに置いてはこの標準化がどこまで実行可能かが、大きな課題となっている。これらの標準化の問題は、薬品類の形状・表示、医療機器類の操作方法をはじめ、医療過程の標準化までを含む広範囲に及んでいる。病棟における看護業務の作業分析によると、医師の指示(手書きの指示書)と、各種帳票類(処方箋、注射伝票など)や処置経過や患者の状態の整合性の照合・総合判断業務が看護業務を圧迫しているの現状である。
回転式打音検査法によるコンクリート構造物の健全度診断システムの開発

本研究は,従来の打音法の作業効率の改善を目的として開発された回転式打音検査法の診断メカニズムについて,音響解析をベースとした基礎的な考察を行ったもので,以下の成果を得た.1)従来の単発式の荷重入力に比べ,打撃力のバラツキが小さく,調査範囲の打音を連続して聞き分けることが可能なため,欠陥の有無を識別し易い.2)欠陥がある場合には健全な場合と比較して,打音の音圧が増大するだけでなく,減衰性が低下することがわかった.従って,打音の特徴量として最大音圧と継続時間を選択して健全部との相対値を用いれば,欠陥の有無を検出する能力が向上することが確認できた.3)打音試験のシミュレーションを行った結果,入力荷重・境界条件等に依存する音圧値自体を再現することは困難であるが,欠陥の有無が与える影響を示す最大音圧比(相対値)に関しては,比較的に再現が容易であることが認められた.4)劣化損傷が認められる実橋で従来法と回転式打音法の比較を行った結果,回転式打音法でコンクリート表面加速度を求めた場合が最も欠陥の検出率が高いことが分かった.しかし,同法で音圧を用いた場合の検出率も高いことから,加速度計の設置に要する手間を考えると,回転式打音法で音を計測する方法が精度と効率を兼ね備えた検査法であると言える。近年、老朽化した構造物に対する適切な維持管理の重要性が非常に高くなり、構造物の非破壊診断法の研究・開発が数多くなされている。しかし、従来の非破壊診断法の殆どは理想的な条件下でなければ効力を発揮しにくい場合が多く、大規模な野外構造物などに対して有効な検査法は少ない。一方、従来から簡易な非破壊診断法として利用されてきた打音検査は、点検員の労力が大きいことや、打音の音質から経験的な感覚で異常の有無を判断することが多く、理論的な裏付けがあまりなされていないことなどが問題点として指摘されている。回転式打音検査法は、打音検査の精度と効率を向上させるために開発されたもので、ロッド先端の金属製の回転部をコンクリート表面に押し当てながら回転させ、発生する連続打音の変化をもとに異常箇所を調べる方法である。本研究は、回転式打音検査法の診断メカニズムについて音響解析をbeベースとした基礎的な考察を行い、回転式打音の特性を用いたコンクリート構造物の健全度診断システムの構築を試みるものである。具体的には平成19年度において以下の成果を得た。(1)回転式打音検査による打撃力は、概ね打撃荷重の継続時間は約0.2msecとなることが確認できた。このことから、従来の打音検査に比べて高周波域の打音が得られることが確認できた。(2)回転式打音検査で連続的に生じる打音の時間間隔は毎回ほぼ一定で約0.0200.025secであり、一回の打撃音が発生してから、次の打撃音が生じるまでに音圧レベルはおよそ10%以下まで減衰することが認められた。これより、連続打音が干渉する影響は小さく、個々の打音はそれぞれ独立しているとみなすことができる。(3)打音解析によって、欠陥を有する場合には健全な場合よりも打音が大きくなる傾向にあることが明確に認められた、この結果は、実検査で認められた高周波域における音圧の増大現象と一致している。

近年,老朽化した構造物に対する適切な維持管理の重要性が非常に高くなり,構造物の非破壊診断法の研究・開発が数多くなされている.しかし,従来の非破壊診断法の殆どは理想的な条件下でなければ効力を発揮しにくい場合が多く,大規模な野外構造物などに対して有効な検査法は少ない.一方,従来から簡易な非破壊診断法として利用されてきた打音検査は,点検員の労力が大きいことや,打音の音質から経験的な感覚で異常の有無を判断することが多く,理論的な裏付けがあまりなされていないことなどが問題点として指摘されている.回転式打音検査法は,打音検査の精度と効率を向上させるために開発されたもので,ロッド先端の金属製の回転部をコンクリート表面に押し当てながら回転させ,発生する連続打音の変化をもとに異常箇所を調べる方法である.本研究は,回転式打音検査法の診断メカニズムについて音響解析をベースとした基礎的な考察を行い,具体的には平成1920年度において以下の成果を得た.1)従来の単発式の荷重入力に比べると,打撃力のバラツキが小さく,調査範囲の打音を連続して聞き分けることが可能なため,欠陥の有無を識別し易い.2)従来の打音法(健全部で高周波音が得られる)と周波数特性が異なり,回転式打音法では欠陥が存在する箇所で5000Hz以上の高周波域の音圧が大きくなる傾向にある.3)回転式打音法による荷重は,通常のテストハンマーによる荷重の約1/10と小さいため,発生音圧も20dBほど小さい.そのため,かぶり深さ56cm以上の位置の欠陥の有無は判別が困難である.4)打音の特徴量として最大音圧と継続時間を選択し,健全部との相対値をとることで,欠陥の有無を検出する能力が飛躍的に向上することが確認できた.
睡眠障害における過眠症の脳内機構を検証するための覚醒調節機構の基礎的研究

ヒト過眠症の動物モデルであるイヌ・ナルコレプシーを用いた研究では脳内ドーパミン・システムが覚醒維持に重要であると報告されている.1999年にイヌ・ナルコレプシーにおいてオレキシン受容体2型の遺伝子欠損が報告され,続いてプレプロオレキシンノックアウトマウスがナルコレプシーと同様の症状を示すことが報告された.オレキシン含有ニューロンは視床下部外側部に集中し,ドーパミンの起始核である中脳被蓋野に強い投射があり,オレキシンの側脳室投与は行動の増加と中脳被蓋野細胞活動の上昇を起こすことから,オレキシン・システムのドーパミン調節系修飾作用が示唆され,過眠症における脳内覚醒維持機構にオレキシンの役割が重要となってきた.本研究ではオレキシンあるいはドーパミン受容体作動薬(Quinpirole,7-OH-DPAT)の覚醒あるいは睡眠促進作用を検証するために,第三脳室内連続注入法を用い覚醒,ノンレム睡眠,レム睡眠の各睡眠パラメータに及ぼす効果について解析した.オレキシンA(0.1,1,5,10nmol),B(1,5,10,40nmol)を50μlの生理食塩液に溶かし,明期(08.00-20.00)の11.00-16.00に5時間持続して被験動物に投与した.オレキシンA,Bともにノンレム睡眠およびレム睡眠抑制効果を示し,同一の用量で比較するとオレキシンAの方がBより強い覚醒効果を有することが判明した.Quinpiroleおよび7-OH-DPATは今回使用した用量(100nmol)ではほとんど睡眠に影響がなかった.オレキシン含有ニューロンは脳内に広く分布し,ドーパミン調節系以外に睡眠-覚醒調節に重要とされる青班核,背側縫線核および結節乳頭核にも強い神経投射があることから,脳内覚醒維持機構におけるこれらの部位との関連について今後さらに詳細な研究が必要である.ヒト過眠症の動物モデルであるイヌ・ナルコレプシーを用いた研究では脳内ドーパミン・システムが覚醒維持に重要であると報告されている.1999年にイヌ・ナルコレプシーにおいてオレキシン受容体2型の遺伝子欠損が報告され,続いてプレプロオレキシンノックアウトマウスがナルコレプシーと同様の症状を示すことが報告された.オレキシン含有ニューロンは視床下部外側部に集中し,ドーパミンの起始核である中脳被蓋野に強い投射があり,オレキシンの側脳室投与は行動の増加と中脳被蓋野細胞活動の上昇を起こすことから,オレキシン・システムのドーパミン調節系修飾作用が示唆され,過眠症における脳内覚醒維持機構にオレキシンの役割が重要となってきた.本研究ではオレキシンあるいはドーパミン受容体作動薬(Quinpirole,7-OH-DPAT)の覚醒あるいは睡眠促進作用を検証するために,第三脳室内連続注入法を用い覚醒,ノンレム睡眠,レム睡眠の各睡眠パラメータに及ぼす効果について解析した.オレキシンA(0.1,1,5,10nmol),B(1,5,10,40nmol)を50μlの生理食塩液に溶かし,明期(08.00-20.00)の11.00-16.00に5時間持続して被験動物に投与した.オレキシンA,Bともにノンレム睡眠およびレム睡眠抑制効果を示し,同一の用量で比較するとオレキシンAの方がBより強い覚醒効果を有することが判明した.Quinpiroleおよび7-OH-DPATは今回使用した用量(100nmol)ではほとんど睡眠に影響がなかった.オレキシン含有ニューロンは脳内に広く分布し,ドーパミン調節系以外に睡眠-覚醒調節に重要とされる青班核,背側縫線核および結節乳頭核にも強い神経投射があることから,脳内覚醒維持機構におけるこれらの部位との関連について今後さらに詳細な研究が必要である.睡眠は覚醒系の抑制により出現するとされる仮説を検証するために,脳内ドーパミン・システムの覚醒維持機構への役割を中心に実験を進めている。すでにイヌ・ナルコレプシーを用いた実験では脳内ドーパミン・システムが覚醒調節に関与する新知見を報告したが,イヌ・ナルコレプシーにおいてオレキシン受容体2の遺伝子変異が報告されたことから,脳内ドーパミン調節系の示す覚醒レベルの制御に対するオレキシンの役割が重要となってきた。オレキシンニューロンは視床下部外側部から中脳のドーパミン・システムへ強い神経投射を有しており,脳内におけるオレキシンとドーパミン・システムの覚醒調節機構への関与が示唆される。今年度は,正常雄ラットを用い人工脊髄液に溶かしたドーパミン受容体作動薬の投与に加え,脳内ドーパミン調節系の働きを修飾すると考えられるオレキシンの投与から,覚醒,ノンレム睡眠及びレム睡眠の各睡眠パラメータにおよぼす薬剤の効果を検討し覚醒効果の解析を試みている。ドーパミン受容体作動薬の覚醒調節機構への役割についての詳細は脳波周波数解析結果を含め現在解析中であるが,オレキシンの正常雄ラット第三脳室内連続注入実験からは,オレキシン単独投与で強い覚醒作用を有することが判明した。オレキシン受容体2の遺伝子変異のある,イヌ・ナルコレプシーにおいてドーパミン受容体作動薬の投与で脳波上の覚醒レベルが調節されることが判明していることから,オレキシンがドーパミン・システムを調節している可能性は高い。

次年度は,ドーパミン受容体作動薬の覚醒作用様式を引き続き検討するため,中脳のドーパミン起始核への薬剤投与を行うが,加えてドーパミンの神経終末部位におけるドーパミンの放出と脳波の関連およびオレキシン投与における覚醒効果についてドーパミン受容体作動薬と組合せて投与することで脳内覚醒維持機構について統合的に解析するつもりである。過眠症における脳内覚醒維持機構について基礎的研究を進めている。ヒト過眠症の動物モデルであるイヌ・ナルコレプシーを用いた研究では脳内ドーパミン・システムが覚醒維持に重要であると報告されているが,1999年にイヌ・ナルコレプシーにおいて食欲調節神経ペプチドであるオレキシンの受容体2型の遺伝子欠損が報告された。オレキシン含有ニューロンは視床下部外側部に集中し,ドーパミンの起始核である中脳被蓋野に強い投射があるが,オレキシンは行動の増加と中脳被蓋野細胞活動を上昇させることから、オレキシン・システムのドーパミン調節系修飾作用が示唆され,過眠症における脳内覚醒維持機構にオレキシンの役割が重要となってきた。そこで今年度はオレキシンあるいはドーパミン受容体作動薬(Quinpirole,7-OH-DPAT)の覚醒あるいは睡眠促進作用を検証するために,第三脳室内連続注入法を用い,覚醒,ノンレム睡眠,レム睡眠の各睡眠パラメータ及ぼす効果について解析した。オレキシンA(0.1,1,5,10nmol),B(1,5,10,40nmol)を50μlの生理食塩液に溶かし,明期(08.00-20.00)の11.00-16.00に5時間持続して被験動物に投与した。オレキシンA,Bともにノンレム睡眠およびレム睡眠抑制効果を示し,同一の用量で比較するとオレキシンAの方がBより強い覚醒効果を有することが判明した。Quinpiroleおよび7-OH-DPATは今回使用した用量(100nmol)ではほとんど睡眠に影響がなかった。オレキシン含有ニューロンは脳内に広く分布し,ドーパミン調節系以外に睡眠-覚醒調節に重要とされる青班核,背側縫線核および結節乳頭核にも強い神経投射があることから,脳内覚醒維持機構におけるこれらの部位との関連について今後さらに詳細な研究が必要である。
MALDI-TOF MSにおけるサンプル調整法の検討

1.研究目的マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析計(MALDI-TOF MS)を用いた測定において、測定サンプルの状態、すなわちマトリックスと目的サンプルを混合して結晶化させた状態が、測定感度・精度に影響を及ぼす。手動操作の場合ハンドリングの技量により結晶の形状に差が生じ、測定結果にも影響する。そこで経験の浅い学生が、精度良いスペクトルが得られるサンプル調整方法を検討した。2.研究方法複数のサンプル調整方法による結晶の状態(結晶の大きさ、分布)を観察し、感度・精度への影響を検討した。サンプル調整方法にはサンプルとマトリックスを混合し結晶化させる方法(A)、マトリックス薄膜結晶上でサンプルを結晶化させる方法(B)、マトリックス薄膜結晶上でサンプルとマトリックス混合し結晶化させる方法(C)を用いた。サンプルには標品タンパク質、ペプチドをマトリックスにはα-シアノ-4-ヒドロキシケイ皮酸、シナピン酸を用いた。結晶状態の観察は肉眼、実体顕微鏡(100倍拡大)、質量分析計内のCCDカメラ画像で行った。またサンプル濃度を変化させ測定感度を検証した。3.研究結果ペプチドを測定した場合B、C、Aの順、タンパク質の場合C、B、Aの順で大きいイオン強度のスペクトルが得られ、レーザー照射位置によるイオン強度の差が小さく感度・精度良く測定できた。結晶状態を観察すると薄膜結晶上で結晶化した方法(B、C)の場合、Aと比較して結晶サイズが小さく、大きさのばらつきが少なかった。これによりレーザー照射位置によるイオン強度の差が小さくなったと考えられる。また、複数のサンプルを処理した場合、B,Cの方がスポット毎のサンプル形状のばらつきが少なく、ハンドリングの影響が小さいと考えられる。簡便に精度良く測定するためには薄膜結晶上での結晶化が望ましいことが明らかになった。
双翅目(ハエ目)昆虫の検索システムに関する研究-農林生産及び環境評価に関わる同定困難な双翅類の簡便な図解検索システムの確立のための研究-

1.研究計画に従って,九州大学大学院比較社会文化研究科地球自然環境講座所蔵の日本列島産の双翅目昆虫の約1万頭の標本を,系統分類学及び形態学的研究ができる状態にする標本作成を完了し,昨年度作成の約2万点の双翅類標本と共に本研究の基礎的な資料とした.2.上記の標本と,従来当講座に保存されている標本,及び兵庫県立人と自然の博物館所蔵の田中梓コレクションの双翅類標本の基づいて,頭部,胸部の外骨格の形態及び刺毛配列,触角及び脚等の付属肢,翅の脈相,雄交尾器及び雌産卵・交尾器の構造等についての比較形態学的研究を行った.3.これらの形態学的資料に基づいて,日本産双翅類の中でこれまで属の同定が困難であったいくつかの科について,亜科,属,及びそれに含まれる代表的な種についての検索システムの作成作業を行い,検索を容易にするための簡明な形態図を作成した.4.特に,糸角亜目のキノコバエ科,及び短角亜目のオドリバエ科は,一つの科としては著しく属が多い上に,形態分化が激しく,従来我国では属の検索がかなり困難であったが,これら2科について,本研究によて従来日本列島から記録されている属の他に多数の未記録の属を発見し,これらを含めた図解検索をほぼ完成し,オドリバエ科についてはその成果を本研究の報告書として出版した.5.上記以外の諸科についても,本研究課題に沿った研究が著しく進行し,この成果は今後これらの科の図解検索システムを近く完成するための重要な基礎となった.1.研究計画に従って,九州大学大学院比較社会文化研究科地球自然環境講座所蔵の日本列島産の双翅目昆虫の約1万頭の標本を,系統分類学及び形態学的研究ができる状態にする標本作成を完了し,昨年度作成の約2万点の双翅類標本と共に本研究の基礎的な資料とした.2.上記の標本と,従来当講座に保存されている標本,及び兵庫県立人と自然の博物館所蔵の田中梓コレクションの双翅類標本の基づいて,頭部,胸部の外骨格の形態及び刺毛配列,触角及び脚等の付属肢,翅の脈相,雄交尾器及び雌産卵・交尾器の構造等についての比較形態学的研究を行った.3.これらの形態学的資料に基づいて,日本産双翅類の中でこれまで属の同定が困難であったいくつかの科について,亜科,属,及びそれに含まれる代表的な種についての検索システムの作成作業を行い,検索を容易にするための簡明な形態図を作成した.4.特に,糸角亜目のキノコバエ科,及び短角亜目のオドリバエ科は,一つの科としては著しく属が多い上に,形態分化が激しく,従来我国では属の検索がかなり困難であったが,これら2科について,本研究によて従来日本列島から記録されている属の他に多数の未記録の属を発見し,これらを含めた図解検索をほぼ完成し,オドリバエ科についてはその成果を本研究の報告書として出版した.5.上記以外の諸科についても,本研究課題に沿った研究が著しく進行し,この成果は今後これらの科の図解検索システムを近く完成するための重要な基礎となった.1.研究計画に従って,平成6年3月現在,九州大学教養部生物学教室所蔵の日本列島産の双翅目昆虫の約2万頭の標本を,系統分類学及び形態学的研究ができる状態にする標本作成作業を完了し,現在も主に北九州の平地に普遍的に生息する双翅類標本約2万頭の標本作成に着手した.2.上記の研究用標本,従来当研究室に保存されている標本,兵庫県立人と自然の博物館所蔵の田中梓コレクションの双翅類標本に基づいて,日本産双翅類の科及び亜科の検索システムをほぼ完了し,現在これに付随する検索用の形態図等の作成が進行中である.3.検索に用いる形態形質の研究も進行し,分類学者以外の研究者の利用しやすい形質の検索,形質の図解表現に関する様々な改良を行った.4.日本列島からまったく記録のなかった双翅類の分類群を多数発見した.特にショウジョウバエ科に近縁のTeratomyzidae,Periscelididaeなどのように,科として日本列島から未発見であったものも検出されたし,科の検索表作成の過程でベッコウバエ科に近縁な新しい科の発見もあるなど,わが国の双翅類系統分類学の研究上重要な新知見が得られた.5.双翅類の検索に極めて重要な翅の翅脈相に関する研究を進める過程で,翅基骨と翅脈との連結関係の形態の調査によって,旧来の翅脈相解釈の中で翅の後半部の解釈の誤謬が発見された.この点は,4.の発見以上に重要な新知見で,双翅類と他の昆虫類の系統進化関係を考察する上での意義が極めて大きい.本研究での検索システムは今回到達したこの翅脈相の新しい解釈に依拠して行った.1.研究計画に従って,平成7年2月現在,九州大学大学院比較社会文化研究科地球自然環境講座所蔵の日本列島産の双翅目昆虫の約1万頭の標本を,系統分類学及び形態学的研究ができる状態にする標本製作を完了し,昨年度作成の約2万頭の双翅類標本と共に本研究の基礎的な資料とした.2.上記の標本,従来当講座に保存されている標本,兵庫県立人と自然の博物館所蔵の田中梓コレクションの双翅類

標本に基づいて,頭部,胸部の外骨格の形態および刺毛配列,触角及び脚など付属肢の構造,翅の脈相,雄交尾器及び♀産卵・交尾器の構造等についての比較形態学的研究を行なった.これらの形態学的資料に基づいて,日本産双翅類の中でこれまで属の同定が困難であった幾つかの科について,亜科,属,及びそれに含まれる代表的な種についての検索システムの作成作業を行い,検索を容易にするための簡明な形態図を作成した.4.特に,糸角亜目の中のキノコバエ科,及び短角亜目の中のオドリバエ科,一つの科としては著しく属が多い上に,形態分化が激しく,従来我国では属の検索がかなり困難であったが,これら2科について,本研究によって従来日本列島から記録されている属の他に多数の未記録の属を発見し,これらを含めた図解検索をほぼ完成し,後の科についてはその成果を出版準備中である.また,この図解検索の有効性について,それを実際に検索者に使用させて,改良をはかった.上記2科以外の諸科についても,本研究課題に沿った研究が著しく進行し,この成果は今後これらの科の図解検索システムを近く完成するための十分な基礎となった.
放射光CVDにおける表面吸着分子の分子間相互作用の効果

放射光励起SiガスソースMBEの結晶成長中のSi(100)表面水素について埋め込み金属層基板を用いた赤外反射吸収スペクトル法により、その場観察した。400C付近ではSiHが主であるが、温度の低下とともにSiH_2や、SiH_3が増加する。また、放射光の照射により、SiH_2やSiH_3は分解するが、SiHは分解しないことなどが明らかとなった。ジメチルアルミニウムハイドライド(DMAH)の低温凝集層に放射光を照射し、Al薄膜の堆積を行ない、堆積膜中のカーボン汚染を調べた。LiF、C,Alの薄膜フィルターを用いて、カーボン汚染の励起波長依存性を調べた。価電子励起と比較し、内殻電子励起の場合はカーボン汚染が約1/2に減少する。また、膜堆積の量子収率は、内殻電子励起の場合、価電子励起と比較し2桁から、3桁大きいことが判った。この実験のデータの解析に必要なデータとして、DMAH低温凝集層の赤外反射吸収スペクトルを測定した。堆積直後では、ダイマーとトリマ-の混合であるのに対し、温度を130K以上にあげるとトリマ-のみになることがわかった。低温で安定な構造はトリマ-である。さらに、エネルギー依存性に必要なデータとして、気相DMAHの真空紫外領域での吸収スペクトルを放射光を用いて測定した。ジシランを反応ガスとする放射光励起ガスソースMBEにおける低温(400°C以下)領域でのSi(100)基板表面のSiHnの検出および反応機構の解明を進めた。CoSi_2層を埋め込んだ埋め込み金属基板を通常のガスソースMBEで製作する技術を確立した。この基板を用いた赤外表面反射吸収法が半導体表面反応のその場観察技術として優れていることを確認した。この開発した赤外反射吸収分光法をガスソースMBEのその場観察に適用し、結晶成長中のSi(100)表面の吸着種としてSiH、SiH_2、SiH_3の検出に世界ではじめて成功した。基板温度が低温になるほどSiH_2、SiH_3が増大することがわかった。この結果はRHEEDパタンの温度変化と良く一致し温度による表面構造の変化を明らかにした。さらに表面のSiHnへの放射光照射効果を調べた結果、放射光の照射によりSiH_2、SiH_3は分解してSiHになるがSiHは分解しないことが分かった。これはSiHの場合、基板との相互作用により電子励起状態の寿命が短くなるためと考えた。また、SiHが放射光で分解しないにもかかわらず結晶成長が進む理由を明らかにするため、Si(100)表面を重水素で終端し、この表面上での放射光励起ガスソースMBEを観察したところ、SiDがSiHで置き換わることが確認された。このような置換反応はD終端表面を単にジシランに曝しただけでは観察されず、これらの結果から、結晶成長が進むのに必要な表面水素の脱離機構として、ジシランの放射光照射によって生成するSiHnと表面のSiHnが反応してSiが堆積すると同時に、水素が脱離する反応が重要であることを示した。放射光励起SiガスソースMBEの結晶成長中のSi(100)表面の水素について埋め込み金属層基板を用いた赤外反射吸収スペクトル法により、その場観察した。この実験データの解析に必要なデータとして、DMAH

低温凝集層の赤外反射吸収スペクトルを測定した。堆積直後では、ダイマーとトリマ-の混合であるのに対し、温度を130K以上にあげるとトリマ-のみになることがわかった。低温で安定な構造はトリマ-である。さらに、エネルギー依存性に必要なデータとして、気相DMAHの真空紫外領域での吸収スペクトルを放射光を用いて測定した。
学習する市民の政治的価値観の形成過程:分極化による集団間対立を抑制する条件の探求

市民が有する政治的価値観は、彼らの若い時期に政治的社会化によって形成され、一旦形成されると比較的安定するといわれてきたものの、その形成と変容の過程については未解明な部分が多い。本研究の目的は、個人の政治的価値観の形成および変容過程、そして彼らの政治的価値観が集団レベルで分極化していくメカニズムを強化学習という観点から解明することにある。本年度は、1.有権者の政治的価値観の変化と2.政治家の政策選好の変化という2つの変化のメカニズムを探る分析をおこなった。まず、有権者の政治的価値観の変化については、自然災害という有権者が元々有している政治的価値観とは関係なく発生する事象を分析対象とすることで、因果効果の厳密な測定を試みた。分析の結果、被災の程度が大きい有権者ほど首長、地元の国会議員そして与党に対して批判的になり、地域に対する帰属意識も低下することが明らかになった。次に、政治家の政策選好の変化については、選挙前に複数の新聞社が実施している候補者調査データを用いることで、実施主体である新聞社や調査年によって「同じ候補者の同じ質問に対する回答」が大きく変化する場合があることを明らかにした。たとえば、その選挙において有権者の関心が高い分野については、各候補者は自分の回答が公表される新聞社が実施する調査と、そうでない新聞社が実施する調査とで回答が変わる傾向があり、そうした傾向は異なる選挙でも継続していることが明らかになったのである。これらの成果は、Harvard Symposium on Japanese Politics(2018年8月),日本行動計量学会(2018年9月)、日本政治学会(2018年10月)で報告された。概ね当初の予定どおり郵送調査、実験を実施することができており、また、分析結果についても確実に蓄積が進められている。それぞれの結果については適宜学会や研究会等で報告することで多くのフィードバックが得られており、これらを次年度以降の調査・実験に活かすための準備を進めている。ウェブ調査実験については、予算制約の問題もあり当初の予定よりも実施時期がずれこんでいるものの、次年度以降に継続的に実施できる見込みがたっており、プロジェクト全体としては順調に進展している。次年度以降は、有権者や政治家の政治的価値観、政策選好の安定性を測定するための調査と実験を集中的に実施する予定である。調査対象者に継続的に参加してもらうことによって、人々が周囲の状況から強化学習によって政治的な価値観を形成させたり、変容させたりする過程を追跡することが可能となる。また、追跡していくことで多くの回答者の政治的価値観が同じ方向に変化する政治的、経済的、あるいは社会的イベントと、回答者によって変化の方向性が異なるイベントとの間にどのような違いがあるのかを明らかにすることができると考えられる。つまり、この分析によって価値観が分極化しやすい条件を導出できるのである。調査や実験を継続的に実施するのと並行して分析作業もすすめていき、今年度同様国内外の様々な学会やシンポジウムなどでの報告によって得られるフィードバックを活用することで、できるだけ早く研究成果を公表できるようにつとめる。

また、追跡していくことで多くの回答者の政治的価値観が同じ方向に変化する政治的、経済的、あるいは社会的イベントと、回答者によって変化の方向性が異なるイベントとの間にどのような違いがあるのかを明らかにすることができると考えられる。つまり、この分析によって価値観が分極化しやすい条件を導出できるのである。調査や実験を継続的に実施するのと並行して分析作業もすすめていき、今年度同様国内外の様々な学会やシンポジウムなどでの報告によって得られるフィードバックを活用することで、できるだけ早く研究成果を公表できるようにつとめる。熊本県上益城郡で実施予定だった郵送調査実験について、地震発生から丸3年経過した直後に実施した方が高い回収率が見込めると判断したため、2019年4月以降に実施することにした。2019年度はじめに「次年度使用額」分を用いて調査を実施し、翌年度分の助成金については当初の予定どおり執行する。
無線メッシュ・ネットワークのためのシミュレーション・システムとテストベッドの実装

無線メッシュ・ネットワーク(Wireless Mesh Network: WMN)はインフラを用いずに、無線LANをバックボーンとして使用するネットワークアーキテクチャであり、需要が高まっている本研究ではバックボーンとなるメッシュルータの配置を最適化することにより、通信性能を向上する事と、WMNテストベッドを用いた性能分析によって、WMNの特性を明らかにする事を目的としている。当該年度は、Raspberry Piに基づくWMNテストベッドを実装し、実装したメッシュルータ配置システムWMN-GAを用いた配置最適化シミュレーションと、ns-3を用いた通信シミュレーションを行った。実施した研究テーマを以下に示す。2)様々な環境を想定したWMNテストベッドの実験と性能評価3)ネットワークシミュレータ(ns-3)を用いた通信シミュレーションと性能分析各テーマについて述べる。1)では、Raspberry Piに基づくWMNテストベッドを実装した。本実装のために、複数のOSをRaspberry Piに搭載した。その際に用いたOSは、カーネルやブートローダをRaspberry Pi向けに改変した。その後、各OSの比較のためにWMNテストベッドを用いた実験を行ったが、バックグラウンドでプロセスの動作数が少ない組み込み型OSの方が、スループットが高く、遅延も小さい良好な実験結果が得られた。2)WMNテストベッドを用いた実験を実施した。実験シナリオとして、異種OS、モバイルノード、見通し内外距離、マルチフロー、分散型並行処理等を考慮した。どの実験シナリオにおいても、Raspberry Piを用いたWMNテストベッドの性能は、高いスループットが得られる事を明らかにしている。3)ネットワークシミュレータを用いて、通信シミュレーションを行った。その際のノードの配置は、WMN-GAを用いて最適化している。シミュレーションシナリオとして、異種キュー管理アルゴリズム、異種ルーティングプロトコル等を考慮した。27年度が最終年度であるため、記入しない。IEEE 802.11sで標準化されている無線メッシュネットワーク(Wireless Mesh Network/ : /WMN)の研究が活発化していそ。WMNはインフラを使わず、無線LANをバックボーンとして使用するネットワークアーキテクチャである。そのため、ルーラルエリアや災害地、緊急ネットワーク等への適用に期待が高まっている。本研究ではバックボーンとなるメッシュルータの配置を最適化することにより、通信性能を向上することを目的としている。当該年度は、実装したメッシュルータ配置システムWMN-GA、WMN-SA、WMN-HCを用いた配置最適化シミュレーションと、ns-3を用いた通信シミュレーションを行った。1)様々な環境を想定したメッシュルータ配置システムの性能評価2)様々な知的アルゴリズムとの性能比較3)ネットワークシミュレータ(ns-3)を用いた通信シミュレーションと性能分析1)様々な環境を想定したメッシュルータシステムの性能評価を行ったシナリオについて述べる。WMN-GAにおける様々な遺伝的オペレータのパラメータチューニング、メッシュルータ配置システムWMN-GAにおける進化計算過程の可視化およびアニメーション、様々なメッシュルータ初期配置法の実装、モバイルメッシュクライアントの実装、メッシュノード配置領域の大きさと形(グリッドシェイプ)を変化させた環境、メッシュノードの密度を変化させた環境、以上のシナリオについて性能評価を行った。2)メタヒューリスティクスである遺伝的アルゴリズム、焼き鈍し法、山登り法をメッシュルータ配置システムとして実装した。それぞれのメタヒューリスティクスを用いてメッシュルータ配置システムで性能比較を行った。3)ネットワークシミュレータを用いて、1)で想定した環境を再現し、通信シミュレーションおよび性能分析を行った。当該年度は、新たにタブサーチを用いたメッシュルータ配置システムであるWMN-TSを実装し、配置最適化シミュレーションを行った。また、異種アーキテクチャを考慮したWMNのモジュールをns-3に実装し、通信シミュレーションを行った。1)様々な知的アルゴリズムとの性能比較、2)ネットワークシミュレータ(ns-3)を用いた通信シミュレーションと性能分析、3)WMNテストベッドの実装と実験1)メタヒューリスティクスであるタブサーチを、新たにメッシュルータ配置システムとして実装した。また、以前実装した遺伝的アルゴリズム、山登り法、焼き鈍し法を用いてタブサーチとの性能比較を行った。シナリオは、小規模モデルによるメッシュルータ配置システムの比較、メッシュルータ毎に通信範囲の大きさを変化させた比較を行い、フリードマン検定を用いて統計的に性能分析を行った。2)ネットワークシミュレータであるns3上に、WMNにおける異なるアーキテクチャを実装した。各メッシュノードの配置はメッシュルータ配置システムで導出し、通信シミュレーションによるメッシュルータ配置システムの性能評価も行った。シミュレーションシナリオは、異なるトランスミッションレートの評価、メッシュルータ台数の最適化のためのシミュレーション、異種アーキテクチャの比較、異なるルーティングプロトコルによる評価を行った。3)メッシュルータ配置システムの性能向上のため、WMNテストベッドによる実験を行い、性能を分析し、その結果に基づいてメッシュルータ配置システムの機能を拡張する。そのため、Raspberry PiとOpenWRTを用いてテストベッドを実装した。シナリオは屋内における見通し内を考慮して、本学内で実験を行った。

実施した研究テーマを以下に示す。2)様々な環境を想定したWMNテストベッドの実験と性能評価3)ネットワークシミュレータ(ns-3)を用いた通信シミュレーションと性能分析各テーマについて述べる。1)では、Raspberry Piに基づくWMNテストベッドを実装した。本実装のために、複数のOSをRaspberry Piに搭載した。その際に用いたOSは、カーネルやブートローダをRaspberry Pi向けに改変した。その後、各OSの比較のためにWMNテストベッドを用いた実験を行ったが、バックグラウンドでプロセスの動作数が少ない組み込み型OSの方が、スループットが高く、遅延も小さい良好な実験結果が得られた。2)WMNテストベッドを用いた実験を実施した。実験シナリオとして、異種OS、モバイルノード、見通し内外距離、マルチフロー、分散型並行処理等を考慮した。どの実験シナリオにおいても、Raspberry Piを用いたWMNテストベッドの性能は、高いスループットが得られる事を明らかにしている。3)ネットワークシミュレータを用いて、通信シミュレーションを行った。その際のノードの配置は、WMN-GAを用いて最適化している。シミュレーションシナリオとして、異種キュー管理アルゴリズム、異種ルーティングプロトコル等を考慮した。当初の研究計画通り進展しており、今年度は査読付き国際論文誌に9編(第1著者2編)、学会発表は30編(第1著者5編)である。またBWCCA-2014とIEEE WAINA-2015で論文2編が「Best Paper Award」を受賞した。27年度が最終年度であるため、記入しない。WMNは現在研究が活発に行われている。ルーラルエリアや緊急ネットワーク、都市ネットワークとしても用いられ、適用領域は多岐にわたる。以下に今後の研究の推進方策について示す。1)メッシュルータ配置システムで得た配置結果に基づいてns-3でシミュレーションシステムを実装し、通信シミュレーションを行っている。加えてWMNのための新たなプロトコルを実装する。2)WMNテストベッドを実装し、実験を行っている。
南極ドームふじ氷床コア中金属成分が示すエアロゾル気候変動

過去百万年超にわたる積雪で形成された南極氷床には地球の気候変動の歴史が連続的に記録されている。このため南極氷床を鉛直的に掘削して得られる氷床コア試料を解析し過去の気候変動をひもとく試みが国内外で行われている。我国では、日本南極地域観測隊により内陸ドームふじ基地(南緯77°19'、東経39°42'、標高3810m)において深度3035.22mまでの氷床コア採取に成功し、この氷床コアには過去72万年の気候変動情報が記録されていることが明らかになっている。氷床コア研究において、気候変動はエアロゾル輸送力変動と関連づけて議論されている。しかし、その議論に用いられているデータの多くは、氷床コアを自然融解させて得た溶存イオン濃度であり、融解水中の不溶性粒状物、すなわちエアロゾル自体を構成する粒子態金属についてはほとんど測定されていない。エアロゾルの気候変動における役割は、コア中溶存成分ではなく粒子態成分の解析に基づいて行われるべきであるにもかかわらず、先行研究においては、方法の煩雑さゆえか、粒子態金属成分の測定はほとんど行われていない。コア中粒子を全分解することにより粒子態および溶存態金属成分濃度を得ることは国際的にも希な取り組みである。本研究では、ドームふじ深層コアに含まれる粒子態金属成分濃度と溶存態金属成分濃度を定量し、既に得られている酸素同位体比や温室効果気体濃度等の測定結果と合わせて解析することにより、1)南極氷床に粒状物(エアロゾル)として供給された物質と溶存物(降雪中イオン)として供給された物質の分別を行う、2)陸・海起源エアロゾル濃度・組成変動と気温や温室効果気体濃度変動との関係を明らかにする、3)急激な気候変動における陸・海起源エアロゾルフラックスの役割を定量的に評価することを目的とした。また比較解析として、北極グリーンランド氷床コアや中緯度氷河の分析も行った。南極ドームふじ深層氷コア(全長3035.22m、最深部年代約72万年前)の2508.00-2943.10m(推定年代約35-67万年前)の区間から、厚さ10cm(時間分解能約50年)の氷片として80試料を切り出し、Al、Fe、Mn、Na、Mg、Ca、Sr、Ba等の金属成分全濃度(粒子態濃度+溶存態濃度)を測定した。得られた結果とこれまでの結果を合わせて、過去72万年にわたる気候変動とエアロゾルのフラックス・組成変動との関連性について学会発表と論文発表を行った。ドームふじ深層氷コアの最深部、3007.00-3034.82mの氷から、厚さ10cmの氷片を18試料分取し、深層氷コアと同じ金属成分の全濃度と溶存態濃度を測定した。下層の5試料(3033.82-3034.82m)については、その金属成分組成と粒子態/溶存態割合が、上層の試料と著しく異なることから、ドームふじ深層氷コアの底面は南極大陸の岩盤あるいは岩盤直上の融解水の影響を受けていることを明らかにし、学会発表を行った。次期深層氷コア掘削の候補地である新ドームふじ基地設営予定地を含む45地点から得た氷床表面積雪につき金属成分全濃度を測定した。結果を解析して、新ドームふじ基地候補地周辺におけるエアロゾルの輸送・堆積環境を明らかにして学会発表を行った。ドームふじ深層氷コアにおける金属成分濃度の深度分布から、過去の南極氷床表面におけるアルベド変動の復元を試みるため、雪氷中金属濃度とアルベド変動の関係を明らかにする実験を行った。分光放射計を購入し、2014-2015年冬期に山形県内各地の積雪地において、雪面アルベド測定と表面積雪採取の同時観測を行った。現在、アルベド値を得るための標準化の検討と金属成分分析を行っているところであり、結果が得られ次第、雪氷中鉱物粒子量とアルベド変化の関係のモデル化を試み、学会発表する予定である。南極ドームふじ深層氷コア(全長3035.22m、最深部年代約72万年前)の2508.00-2943.10m(推定年代約35-67万年前)の区間と、底面氷と呼ばれる3007.00-3034.82mの区間の試料中のAl、Fe、Mn、Na、Mg、Ca等の金属成分全濃度(粒子態濃度+溶存態濃度)の測定を26年度から継続して行った。得られた結果により過去72万年にわたる気候・気温変動とエアロゾルのフラックス・組成変動との関連性、ドームふじ深層氷コアの底面状況について学会発表を行った。ドームふじ深層氷コアにつき新たに80試料の利用申請を行い承認され、分析準備中である。結果を解析して新ドームふじ基地候補地周辺におけるエアロゾルの輸送・堆積環境を明らかにした。この成果は学会・論文発表の準備中である。ドームふじ深層コアから過去の南極氷床表面におけるアルベド変動の復元を試みるため、雪氷中金属濃度とアルベド変動の関係を明らかにする実験も行った。26年度に購入した分光放射計により、2015-2016年冬期に山形県内各地の積雪地において、雪面アルベド測定と表面積雪採取の同時観測を行った。

現在、積雪試料中の金属成分分析を行っているところであり、結果が得られ次第、雪氷中鉱物粒子量とアルベド変化の関係のモデル化を試みる。過去72万年の長時間スケール気候変動とは別に、過去2000年程度の気候・環境変動を明らかにするため、第57次南極観測隊により実施された氷床中層掘削に大学院生を派遣した。観測により得られた氷床コア、積雪、エアロゾルの金属成分、イオン成分、安定同位体等を測定し、人類活動が活発化した過去2000年間における気候・環境変動を明らかにする予定である。本研究の目的は、1.南極氷床に空輸された粒子成分とイオン成分の分別解析を行うこと、2.陸・海起源エアロゾル濃度・組成変動と気温や温室効果気体濃度変動との関係を明らかにすること、3.急激な気候変動における陸・海起源エアロゾルの役割を定量的に評価することの3項目である。26年度から28年度までの「研究実施計画」として、ドームふじ深層氷コア約300試料の分析、国内外の積雪地や氷河・氷床における表面積雪中金属成分とアルベドの測定を行って、目的1と2を達成することを計画した。27年度終了の現時点で、ドームふじ深層コアの解析に関しては、底面氷を含め98試料の分析と解析が終了し、80試料が分析準備中である。さらに、南極氷床表面における金属成分の地理分布測定、山形県内の積雪地における雪面アルベドー雪中金属濃度の関係に関する基礎実験、グリーンランド氷床中金属濃度の比較測定も行うことができたため、達成度は「おおむね順調に進展している」とした。南極ドームふじ深層氷コア(全長3035.22m、最深部年代約72万年前)の1093.00-3003.50m(推定年代約6-70万年前)の区間、80試料中のAl、Fe、Mn、Na、Mg、Ca等の金属成分全濃度(粒子態濃度+溶存態濃度)の測定を行った。得られた結果とこれまでに得られている結果とを合わせて、過去72万年にわたる気候・気温変動とエアロゾルのフラックス・組成変動との関連性、ドームふじ深層氷コア中の金属成分と微粒子濃度について解析をすすめ、論文・学会発表を行った。次期深層氷コア掘削の候補地である新ドームふじ基地設営予定地周辺から南緯80度までの65地点で得た氷床表面積雪につき金属成分全濃度を測定した。結果を解析して新ドームふじ基地候補地周辺におけるエアロゾルの輸送・堆積環境を明らかにし、その成果を学会等で発表した。ドームふじ深層コアから過去の南極氷床表面におけるアルベド変動の復元を試みるため、雪氷中金属濃度とアルベド変動の関係を明らかにする実験も前年度から継続して行った。26年度に購入した分光放射計により、2016-2017年冬期に山形県内各地の積雪地において、雪面アルベド測定と表面積雪採取の同時観測を行った。最近2000年程度の気候・環境変動を明らかにするため、昨年度、第57次南極観測隊の氷床中層掘削に大学院生を参加させ氷床コアと積雪試料を採取した。積雪試料中の金属成分は現在分析中であり、氷床コアについては、今年度解析予定である。別に得られるイオン成分、安定同位体等の結果と合わせて解析し、人類活動が活発化した過去2000年間における気候・環境変動についても明らかにする予定である。
４アーム構造による小段差乗り越え機能を備えた電動車いすの開発

電動車いすの段差対策に関し,4アーム構造による小段差乗り越え機能の実現を目指した.交付期間前にメインフレームなどの開発を行っている.機構部に関しては,アーム部の再設計,関節部の詳細設計・製作,根元アーム部の組立,中央輪部の開発,先端アーム部・駆動輪部・ステアリング部の詳細設計・部品製作・組立を行った.制御システムでは,デジタルI/Oの拡張,メインCPU直接制御モータ用ドライブ回路の開発,サブシステムおよび駆動輪モータドライブ回路のプリント基板化と全数製作,USBによる1対多通信の確立を行った.当初計画から遅れてしまったため,引き続き取り組み,試走実現に尽力したい.平成23年度に引き続き,平成24年度も機構部の詳細設計・製作と制御システムの開発を行った.(1)機構部の詳細設計・構造部品の製作・組立機構部においては,先端アーム部と中央輪部の詳細設計・部品製作・組立を行った.中央輪部では,3DCADで人体モデルを構築し,人体を含めた車いす全体の重心を求め,中央輪の移動範囲を決定してから概略設計を行った.その後部品選定および詳細設計を行い,部品製作と組立,動作チェックまでを行った.中央輪は駆動輪である必要がないため,当初設計から自由輪に変更し,小径化することでアームや駆動輪との干渉を減少させた.先端アーム部では,当初設計の操舵用モータが生産中止になったため,モータの再選定を行った後,構造の詳細設計を行った.現在は部品製作までを行っている.また,アーム関節部の部品を全て製作したので,根元アームまでをメインフレームに取り付け,良好な動作を確認した.(2)制御システムの開発制御システムにおいては,サブシステム回路および駆動輪モータドライブ回路の量産設計と製作を行った.サブシステムでは,接続される駆動輪モータドライブ回路とアーム関節駆動モータドライブ回路のそれぞれの信号仕様に合うように回路を再設計した.プリント基板化することで12軸分の回路製作に対応した.駆動輪モータドライブ回路では,以前の試作を元に改良設計し,プリント基板化および製作を行った.さらに,製作したサブシステムとアーム関節駆動モータドライブ回路,駆動輪モータドライブ回路を接続し,PCで指令信号を生成して動作試験を行い,良好な結果を得た.平成23年度,24年度に引き続き,平成25年度も機構部の詳細設計・製作と制御システムの開発を行った.(1)機構部の詳細設計・機構部品の製作・組立機構部においては,先端アーム部,駆動輪部,ステアリング部の詳細設計・部品製作・組立を行った.ステアリングシャフトを組み付ける関係で,先端アーム部,駆動輪部ともに,アルミ中空角パイプとアルミ中実角材の接合が必要であるが,熱容量がかなり違うことから,角材が溶ける前に角パイプが溶け落ちてしまい,ロボット溶接での接合ができなかった.そこで,アングル材を介し,角パイプとは溶接,角材とはボルト止めとすることで,角パイプと角材の接合を図った.その結果,無事両者を接合することができた.何度かの試行錯誤,部材の再製作などで時間を取られ,両者の接合実現までに留まっている.(2)制御システムの開発制御システムにおいては,サブシステムおよび駆動輪モータドライブ回路の全数製作,USBによる1対多通信の実現を行った.サブシステムは全12枚,駆動輪モータドライブ回路は全4枚を製作し,動作を確認した.複数のサブシステムをメインCPU一つで制御するため,PCシステムで使用されているUSB通信プロトコルを解析し,それをマイコンに適用することで,1対多通信が可能となった.こちらもプロトコル解析に時間を取られ,制御システム全体の完成には至っていない.機構部,制御システムともに当初の計画からかなり遅れてしまったため,課題を残したままとなっている.次年度も引き続き課題に取り組み,試走実現に尽力したい.電動車いすの段差対策に関し,4アーム構造による小段差乗り越え機能の実現を目指した.交付期間前にメインフレームなどの開発を行っている.機構部に関しては,アーム部の再設計,関節部の詳細設計・製作,根元アーム部の組立,中央輪部の開発,先端アーム部・駆動輪部・ステアリング部の詳細設計・部品製作・組立を行った.制御システムでは,デジタルI/Oの拡張,メインCPU直接制御モータ用ドライブ回路の開発,サブシステムおよび駆動輪モータドライブ回路のプリント基板化と全数製作,USBによる1対多通信の確立を行った.当初計画から遅れてしまったため,引き続き取り組み,試走実現に尽力したい.平成23年度は,機構部の詳細設計と部品製作,制御システムの開発を行った.(1)機構部の詳細設計・構造部品の製作機構部においては,駆動輪部とアーム関節部の詳細設計と部品製作を行った.主要部分ではメインフレームが製作済みである.駆動輪部は,タイヤとホイールを購入可能なサイズからホイールインモータに合う一番小さなものを選択し,それらに合わせて再設計し,部材の切り出しを行った.ホイールはホイールインモータと組み合うようにワイヤカット放電加工機で追加工し,6輪の駆動輪すべてを組み立てた.アーム関節部では,アーム駆動に使用するモータとハーモニックドライブの結合方法を検討し,詳細設計した.さらに設計結果をもとに部品図を起こし,アダプタ等の部品製作を行った.軽量化を図るため,アルミ材と溶接を多用している.(2)制御システムの開発サブ制御システムの開発はほぼ目途が立っているので,まだ手つかずな状態のメインCPU周りを重点的に開発した.まずは入出力信号の洗い出しを行い,必要なI/O数を割り出した.