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人側/装置側の両者の力触覚機能向上による新しい医用力覚呈示システム

研究課題

研究課題/領域番号 25282156
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関広島大学

研究代表者

栗田 雄一  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80403591)

研究分担者 辻 敏夫  広島大学, 工学研究院, 教授 (90179995)
惠木 浩之  広島大学, 病院(医), 講師 (20403537)
永田 和之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (10357634)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2014年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2013年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワードコンピュータ外科 / 触覚 / 力覚提示 / 確率共鳴 / ヒューマンインタフェース / 力覚・触覚 / 医用工学 / トレーニングシミュレータ / 人間拡張 / コンピュータ外科学 / バーチャルリアリティ
研究成果の概要

3Dプリント等により生成した3次元モックアップ臓器を利用して,画像ならびに力覚の両者をプロジェクションするシステムを構築した.力覚提示装置と力センサを利用して,鉗子先端が臓器に接触したことを感知すると,その位置に応じて力覚提示デバイスから反力が生成される.これをドライボックス型トレーニングシミュレータと統合することで,トレーニングシステム型プロトタイプを製作した.また外科用把持鉗子の把持部に微小振動を付与することで術者の触覚知覚感度を向上させられることを実験により確認した.また受容器発火ネットワークモデルを用いて,人に与えるべき理想的なノイズ強度について考察した.

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] ジョージア工科大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Unpowered sensorimotor-enhancing suit reduces muscle activation and improves force perception2017

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kurita, Jumpei Sato, Takayuki Tanaka, Minoru Shinohara, and Toshio Tsuji
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Human-Machine Systems

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 人機一体を実現するためのヒューマンロボットインタラクション技術2017

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 雑誌名

      技術総合誌オーム

      巻: 104(2) ページ: 25-27

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Surgical Grasping Forceps with Enhanced Sensorimotor Capability via the Stochastic Resonance Effect2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kurita, Yamato Sueda, Takaaki Ishikawa, Minoru Hattori, Hiroyuki Sawada, Hiroyuki Egi, HidekiOhdan, Jun Ueda, and Toshio Tsuji
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics

      巻: 21(6) 号: 6 ページ: 2624-2634

    • DOI

      10.1109/tmech.2016.2591591

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stiffness display by muscle contraction via electric muscle stimulation2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kurita, Takaaki Ishikawa, and Toshio Tsuji
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 1(2) 号: 2 ページ: 1014-1019

    • DOI

      10.1109/lra.2016.2529689

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 骨格筋電気刺激による力覚感提示2016

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 雑誌名

      電気学会誌

      巻: 136(10) ページ: 674-677

    • NAID

      130005597987

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Stochastic resonance enhanced tactile feedback in laparoscopic surgery.2015

    • 著者名/発表者名
      Sawada H, Egi H, Hattori M, Suzuki T, Mukai S, Kurita Y, Yasui W, Ohdan H.
    • 雑誌名

      Surg Endosc.

      巻: 29 号: 12 ページ: 3811-8

    • DOI

      10.1007/s00464-015-4124-y

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 力覚重畳呈示技術を利用した腹腔鏡下手術用トレーニングシミュレータ2014

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一,永田和之,恵木浩之,辻敏夫
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 65 ページ: 48-53

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Wearable Haptics2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kurita
    • 雑誌名

      Wearable Sensors

      巻: - ページ: 45-63

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wearable Sensorimotor Enhancer for Fingertip using Stochastic Resonance Effect2013

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kurita, Minoru Shinohara, and Jun Ueda
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Human-Machine Systems

      巻: 43 ページ: 333-337

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 感覚/運動機能をアシストする工学技術2016

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      第7回 広島大学病院スポーツ医科学センター地域交流講演会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] HMDへのリアルタイム全天球画像提示による腹腔鏡手術支援システム2016

    • 著者名/発表者名
      笠原拓也,服部稔,恵木浩,大段秀樹,辻敏夫,栗田雄一
    • 学会等名
      第25回計測自動制御学会中国支部学術講演
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 感覚運動機能を向上させるウェアラブルスーツ:SEnS -第五報:腹腔鏡外科手術を支援するスーツの評価-2016

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一,小池祐輝,田中孝之,辻敏夫
    • 学会等名
      第34回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      山形
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 興奮性神経ネットワークモデルを用いた確率共鳴現象による触覚知覚感度向上効果の考察2016

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      LIFE2016(第32回ライフサポート学会大会,第16回日本生活支援工学会大会,日本機械学会福祉工学シンポジウム2016)
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 感覚・運動機能を拡張するウェアラブルアシストデバイス2016

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      第8回テレイグジスタンス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 主観は制御できるか?- 物理量と感覚量を繋げる工学技術 -2016

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一
    • 学会等名
      日本認知心理学会第14回大会 産学連携公開シンポジウム
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-06-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 全天球カメラを利用した腹腔鏡下手術支援システム2016

    • 著者名/発表者名
      笠原 拓也, 辻 敏夫, 栗田 雄一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 感覚運動機能を向上させるアシストスーツ:SEnS -第四報:腹腔鏡外科医師向けスーツの試作-2016

    • 著者名/発表者名
      栗田 雄一,小池 祐輝, 田中 孝之, 辻 敏夫
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Palpation force display by enhancing the force response of a surgical training phantom2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihide Otsuru, Yuichi Kurita, Koji Kawaguchi, Minoru Hattori, Hiroyuki Egi, Hideki Ohdan, Kazuyuki Nagata and Toshio Tsuji
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of visual and tactile feedback on haptic sensation by muscle electric stimulation2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Ishikawa, Yuichi Kurita and Toshio Tsuji
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨格筋電気刺激による仮想力覚提示 -押し込み量による刺激量の変化-2015

    • 著者名/発表者名
      石川敬明,辻敏夫,栗田雄一
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告グラフィクスとCAD(CG)
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 力覚重畳呈示技術を用いた腹腔鏡手術用トレーニングシステム -心拍の再現-2015

    • 著者名/発表者名
      大鶴佳秀,川口孝二,服部稔,惠木浩之,大段秀樹,永田和之,辻敏夫,栗田雄一
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告グラフィクスとCAD(CG)
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Haptic force augmentation on a 3D printed surgical training phantom2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kurita, Yoshihide Otsuru, Masahiro Kiyooka, Toshio Tsuji, Kazuyuki Nagata, Koji Kawaguchi, Minoru Hattori, Hiroyuki Egi, Hideki Ohdan
    • 学会等名
      50th Golden Anniversary Congress of the European Society for Surgical Research
    • 発表場所
      Liverpool, UK
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vibrating forceps enhances laparoscopic urgical skills2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Sawada, Hiroyuki Egi, Minoru Hattori, Takashi Suzuki, Syouichiro Mukai, Yuichi Kurita and Hideki Ohdan
    • 学会等名
      50th Golden Anniversary Congress of the European Society for Surgical Research
    • 発表場所
      Liverpool, UK
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨格筋電気刺激による仮想力覚提示2015

    • 著者名/発表者名
      石川敬明,辻敏夫,栗田雄一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015講演論文集
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 力覚重畳呈示技術を用いた腹腔鏡手術用トレーニングシステム-三次元補助物体 への力覚重畳-2015

    • 著者名/発表者名
      大鶴佳秀,辻敏夫,栗田雄一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015講演論文集
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 力覚重畳呈示を用いた腹腔鏡下手術用トレーニングシステム -モックアップ臓器の利用-2014

    • 著者名/発表者名
      大鶴佳秀,辻敏夫,栗田雄一
    • 学会等名
      第19回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Haptic rendering of tissue stiffness by the haptic enhanced reality method2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihide Otsuru, Toshio Tsuji and Yuichi Kurita
    • 学会等名
      EuroHaptics 2014
    • 発表場所
      Versailles, France
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 力覚重畳呈示技術を用いた腹腔鏡手術用トレーニングシステム2014

    • 著者名/発表者名
      大鶴佳秀,辻敏夫,栗田雄一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014講演論文集
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Haptic rendering of needle penetration by enhancing the real force response of a base object2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kurita, Hiroyuki Ohtsuka, Kazuyuki Nagata, and Tosho Tsuji
    • 学会等名
      Haptics Symposium
    • 発表場所
      Houston, TX, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of tactile sensitivity by stochastic resonance effect - Applications to surgical grasping forceps -2013

    • 著者名/発表者名
      Yamato Sueda, Minoru Hattori, Hideki Ohdan, Hiroyuki Egi, Hiroyuki Sawada, Jun Ueda, Toshio Tsuji and Yuichi Kurita
    • 学会等名
      35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 力覚拡張呈示を用いたなぞり感呈示2013

    • 著者名/発表者名
      清岡 雅弘,辻 敏夫,栗田 雄一
    • 学会等名
      第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集
    • 発表場所
      兵庫
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 確率共鳴現象を利用した触覚知覚感度の向上効果に関する考察2013

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一,末田大和,上田淳,辻敏夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 確率共鳴現象を利用した触覚知覚感度向上に関する研究-加算ネットワークモデルに基づく知覚向上効果の考察-2013

    • 著者名/発表者名
      栗田雄一, 末田大和, 辻敏夫, 服部稔, 澤田紘幸, 惠木浩之, 大段秀樹, 竹村裕, 上田淳
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      茨城
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 補助物体の反力に力覚デバイスの仮想力を重畳する力覚拡張呈示に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      清岡雅弘, 永田和之, 辻敏夫, 栗田雄一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      茨城
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Human Modeling for Bio-Inspired Robotics2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Ueda and Yuichi Kurita
    • 総ページ数
      358
    • 出版者
      Academic Press, Elsevier
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 栗田グループの研究紹介ページ

    • URL

      http://www.bsys.hiroshima-u.ac.jp/~kurita/work.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 力覚の重畳技術を利用したハプティックデバイス

    • URL

      http://www.bsys.hiroshima-u.ac.jp/~kurita/work_j_her.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [備考] Medical applications of haptic modeling

    • URL

      http://www.bsys.hiroshima-u.ac.jp/~kurita/work_e_medical.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 力覚の重畳技術を利用したハプティックデバイス

    • URL

      http://www.bsys.hiroshima-u.ac.jp/~kurita/work_j_her.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 補助スーツ2015

    • 発明者名
      田中孝之,栗田雄一
    • 権利者名
      田中孝之,栗田雄一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-218662
    • 出願年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2022-02-16  

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