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Development of sensory-motor integrated rehabilitation system using illusion

Research Project

Project/Area Number 16H03210
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

SAKAGUCHI Masamichi  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60283727)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 和田 郁雄  名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (70182970)
Research Collaborator HORIBA Mitsuya  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2016: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
Keywordsリハビリテーション / 運動錯覚 / 力触覚提示 / バーチャルリアリティ / マルチモーダルインタフェース
Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to develop an effective sensorimotor integrated rehabilitation system that evokes an illusion such as transfer of body ownership and induces brain plasticity by applying mixed reality technology using video and force tactile display technology. We developed a visual and tactile ball-rotation system and a motion tactile mirror therapy system. The ball-rotation system evaluated the illusion by EEG on the occurrence condition and non-occurrence condition of the motion illusion, and it was evaluated that the activity of the motor area became active by the motion illusion and that the motor area and the visual cortex were related . The mirror therapy system has developed a system that combines upper-limb movement and touch to the fingertip, and a system for abduction/adduction motion of the wrist joint, and has verified the effect in the laboratory or hospital.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義は,脳の可塑性を誘発する方法として,映像を用いた複合現実感技術と,接触感覚や運動感覚などの力触覚提示技術を用いることで,被験者に錯覚を誘発する点にある.本研究では,身体所有感の転移などの錯覚を想起させるため,運動の意図と同期した映像の提示や動作に起因する触覚フィードバックを与えることで,より強い錯覚を想起させることに成功した.本研究により,VR 技術を利用しリハビリテーションに適した映像提示や触覚提示技術の一手法が確立された.高齢化が進み脳卒中等の疾患が増加する中,機能回復によるQOLの改善やADLの向上に直接的に応えるものであり,医療福祉の発展に対する社会的意義は大きい.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Prototype Kinesthetic Illusory Device Using Combination of Active and Passive Motion2018

    • Author(s)
      Hirokazu Minowa, Kentaro Baba, Masamichi Sakaguchi
    • Journal Title

      Haptic Interaction, Lecture Note in Electrical Engineering

      Volume: 432 Pages: 253-255

    • DOI

      10.1007/978-981-10-4157-0_43

    • ISBN
      9789811041563, 9789811041570
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Basic Study on Motor Ability Evaluation and Training System Using Virtual Collision Avoidance2018

    • Author(s)
      Takuya Makishima, Masaki Orimoto, Masamichi Sakaguchi
    • Journal Title

      Haptic Interaction, Lecture Note in Electrical Engineering

      Volume: 432 Pages: 341-343

    • DOI

      10.1007/978-981-10-4157-0_58

    • ISBN
      9789811041563, 9789811041570
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      2017 Annual Research Report
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  • [Presentation] リハビリテーションへの応用を目指した錯覚を誘発する機器の開発2019

    • Author(s)
      坂口正道
    • Organizer
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      石原智生、坂口正道
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      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
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  • [Presentation] バーチャルリアリティと医学・医療・福祉2018

    • Author(s)
      坂口正道
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      第11回 手術教育研究会
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      矢加部晃一,坂口正道
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      蓑輪洋一,近藤寛之,坂口正道
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      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
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      西出圭佑,坂口正道,和坂俊昭
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    • Author(s)
      坂口正道
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      第15回日本フットケア学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター
    • Year and Date
      2017-03-25
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      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
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      Satoshi Tomita, Masamichi Sakaguchi
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  • [Presentation] 運動を加速するアシスト時の運動主体感の検証2017

    • Author(s)
      冨田哲史,坂口正道
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      日本バーチャルリアリティ学会第19回力触覚の提示と計算研究会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ガイドとタイミングを組み合わせた手指リハビリテーションシステムの開発2017

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      蓑輪洋一,坂口正道
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      第18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
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  • [Presentation] 腕振りの非対称性に着目したウェアラブル歩容評価システムの開発2017

    • Author(s)
      宮越亜蘭,坂口正道
    • Organizer
      第18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
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 鏡を用いた運動錯覚を誘発する両手ボール回しシステムの開発2016

    • Author(s)
      馬場健太郎,蓑輪洋一,坂口正道
    • Organizer
      第17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
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2016-12-17
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Basic Study on Motor Ability Evaluation and Training System Using Virtual Collision Avoidance2016

    • Author(s)
      Takuya Makishima, Masaki Orimoto, Masamichi Sakaguchi
    • Organizer
      AsiaHaptics 2016
    • Place of Presentation
      Mitsui Garden Hotel Kashiwanoha
    • Year and Date
      2016-11-30
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Prototype Kinesthetic Illusory Device Using Combination of Active and Passive Motion2016

    • Author(s)
      Hirokazu Minowa, Kentaro Baba, Masamichi Sakaguchi
    • Organizer
      AsiaHaptics 2016
    • Place of Presentation
      Mitsui Garden Hotel Kashiwanoha
    • Year and Date
      2016-11-30
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ロボットからバーチャルリアリティまで,医療・介護への工学技術の応用2016

    • Author(s)
      坂口正道
    • Organizer
      日本リハビリテーション医学会市民公開講座
    • Place of Presentation
      名古屋市立大学
    • Year and Date
      2016-10-15
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    • Invited
  • [Presentation] VRによる衝突回避動作計測システムの試作とそれを用いた基礎研究2016

    • Author(s)
      牧島拓也,坂口正道
    • Organizer
      第21回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2016-09-16
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 視覚,触覚および聴覚フィードバックにより運動主体感を生成する手指運動リハビリテーションシステムの開発2016

    • Author(s)
      坂口正道,西和田昌恭,蓑輪洋一
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-06-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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