| Project/Area Number |
08780843
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Biomedical engineering/Biological material science
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| Research Institution | Kure National College of Technology |
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Principal Investigator |
岩本 英久 呉工業高等専門学校, 機械工学科, 講師 (40232714)
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| Project Period (FY) |
1996
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1996)
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| Budget Amount *help |
¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 1996: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 看護婦支援 / 医用ロボット / 人間機械協調システム / 手術作業支援 / 手術器具用自動認識 |
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| Research Abstract |
看護婦支援のための器械出しロボットを開発したので報告する。本ロボットは、手術器具を正確につかむための手術器具認識システムと手術作業者の差し出す手に器具を正確に供給する手術器具手渡しシステムにより構成される。
(1)器械出し看護婦と手術作業者の作業分析;手術作業者の受取り方は、手のひらを上にして各指を自然に伸ばした状態で親指を手のひらの側面につける場合と手のひらを同様の状態で手のひらに対して親指を立てる場合に分類できた。前者の場合、看護婦は術者の人差し指第2関節付近から小指の第3関節を結ぶ直線上に器具の中心線を合わせて器具の重心が手のひら上に位置するように渡していた。後者の場合、親指と人差し指の間を通しながら手のひらに渡していた。
(2)ロボットハンドの開発;生体の柔軟性を計測した結果、指先の弾性係数が152kpaであったので、ロボットハンドの爪先寸法を親指先の寸法(幅18mm、長さ20mm)にして、指先の弾性係数に近い172kpaのシリコンを用いて作成した。
(3)手術器具認識システムの開発;手術器具の画像処理により、重心と輪郭線を抽出して重心から輪郭線までの距離(重心距離)を計測した。輪郭線長さと重心距離の関係により器具の形状を定量化し、データベースと比較して器具の種類を判定した。このシステムにより、多種多様な手術器具を自動的に判別して重心座標と先端座標から器具の把持点を決定し、(2)で開発したハンドで指定された器具を把持することができた。
(4)手術器具手渡しシステムの開発;術者の差し出す手の画像処理により、手の形状、指先の座標、手のひらの回転角度を抽出して、(1)で明らかになった受取る際の手の形状による渡し方を選択し、ロボットの動作経路を決定した。
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