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New Nonactive-type Upper Limb Rehabilitation Systems That Introduced Ipsilateral-Type and Mirror-Symmetric-Type Non-paralyzed Side Assistance

Research Project

Project/Area Number 16K01586
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionFuzzy Logic Systems Institute

Principal Investigator

Furusho Junji  一般財団法人ファジィシステム研究所, 研究部, 特別研究員 (70107134)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小田 邦彦  大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 教授 (10440950)
川平 和美  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (20117493)
武居 直行  首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (70324803)
花山 耕三  川崎医科大学, 医学部, 教授 (80189589)
早川 潔  大阪府立大学工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20325575)
福本 貴彦  畿央大学, 健康科学部, 准教授 (10412149)
藤川 智彦  大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 教授 (80321420)
森岡 周  畿央大学, 健康科学部, 教授 (20388903)
森本 正治  大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 客員研究員 (40341078)
吉田 晴行  大阪電気通信大学, 工学部, 准教授 (90351486)
和田 太  東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (10341512)
堀尾 裕幸  兵庫県立大学, 応用情報科学研究科, 名誉教授 (20157069)
Research Collaborator UESHIMA Yuya  株式会社栗本鐵工所
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsリハビリ支援システム / バーチャルリアリティ / 力覚提示 / メカトロニクス / 脳卒中 / ロボティクス / 健側補助 / 機能性流体 / 上肢リハビリ支援システム / リハビリテーションロボティクス / 福祉・介護用ロボット
Outline of Final Research Achievements

Approximately 30% of causes of bedridden are strokes and other cerebral vascular diseases. It is expected that neuro-rehabilitation using an apparatus that applies robotic and virtual reality technologies has rehabilitation training effects on stroke patients. New research and development of rehabilitation systems for upper limbs “PLEMO” series using force presentation with brakes were conducted. Rehabilitation systems using brakes are essentially safe unlike rehabilitation systems using actuators. In this study, firstly we studied new nonactive-type upper limb rehabilitation systems with high-performance. Then, we developed a new nonactive-type upper limb rehabilitation system that introduced ipsilateral-type and mirror-symmetric-type non-paralyzed side assistance.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ブレーキで力覚提示を行うシステムの力覚提示可能範囲を理論的に与える研究を行った。これにより、冗長個数のブレーキを用いた力覚提示システムの制御方策の決定が容易になる。従来のMR流体と異なり、粒子の沈降性が無く低速度域特性の良いナノ粒子MR流体を用いて、高性能な2次元力覚提示システムを研究開発した。アクチュエータを用いないで鏡面対称型及び同側型リハビリ支援システムを初めて研究開発した。ブレーキと機構よりなるシステムであり、本質安全性を有する。
脳の可塑性により、脳卒中においては、リハビリによりかなりの回復が可能である。そこで、本研究で開発したシステムは高齢化が進む今後の社会において貢献する。

Report

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

    (19 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Research and Development of Rehabilitation Systems for the Upper Limbs “PLEMO” Series2019

    • Author(s)
      Junji Furusho and Naoyuki Takesue
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 31 Issue: 1 Pages: 35-44

    • DOI

      10.20965/jrm.2019.p0035

    • NAID

      130007602004

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • Year and Date
      2019-02-20
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Analysis of Displayable Force Region at Passive-Type Force Display with Redundant Brakes – Development of Rehabilitation System for Upper Limbs PLEMO-Y (Redundant) –2018

    • Author(s)
      Naoyuki Takesue, Junji Furusho, Shota Mochizuki and Takeaki Watanabe
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 30 Issue: 6 Pages: 880-891

    • DOI

      10.20965/jrm.2018.p0880

    • NAID

      130007535728

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • Year and Date
      2018-12-20
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] リハビリテーションロボティクス2018

    • Author(s)
      古荘純次
    • Journal Title

      日本ヒューマンケア・ネットワーク学会誌(メディカルオンラインに掲載)

      Volume: 16 Pages: 21-32

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  • [Journal Article] Desktop Reach Motion Test with the Kinect Sensor-Retesting Reliability2018

    • Author(s)
      石田圭二,古荘純次,熊谷のぞみ,小林康孝
    • Journal Title

      Journal of the Japanese Society for Experimental Mechanics

      Volume: 17 Issue: 4 Pages: 304-311

    • DOI

      10.11395/jjsem.17.304

    • NAID

      130006318293

    • ISSN
      1346-4930, 1884-4219
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ナノ粒子MR 流体ブレーキを用いたパッシブ型上肢リハビリ支援システムPLEMO-Z (Nano-MRF) の開発2019

    • Author(s)
      武居直行、渡邉岳明、古荘純次、赤岩修一
    • Organizer
      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] 鏡面対称型健側補助リハビリシステムの開発2019

    • Author(s)
      渡邉岳明、望月翔太、武居直行、古荘純次
    • Organizer
      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] 卓上型・上肢リハビリ支援システムPLEMO-Zの2次試作機の研究開発2018

    • Author(s)
      望月翔太、武居直行、古荘純次
    • Organizer
      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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  • [Presentation] ナノ粒子MR流体ブレーキを用いた上肢リハビリ支援システムPLEMO-Y(Advanced)の研究開発2018

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      武居直行、望月翔太、古荘純次
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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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  • [Presentation] 冗長個数のブレーキを用いたパッシブ型上肢リハビリ支援システムPLEMO-Y(Redundant) の開発2018

    • Author(s)
      望月翔太、渡邉岳明、武居直行、古荘純次
    • Organizer
      Life2018 (第18回日本生活支援工学会大会)
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  • [Presentation] 冗長個数のブレーキを用いたパッシブ型上肢リハビリ支援システム PLEMO-Y(Redundant) の提示力制御2018

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      渡邉岳明、望月翔太、古荘純次、武居直行
    • Organizer
      SI2018(第19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] ブレーキを用いた安全な上肢リハビリ支援システムPLEMO-Y (Redundant)の研究開発2018

    • Author(s)
      武居直行、古荘純次、渡邉岳明
    • Organizer
      日本ヒューマンケア・ネットワーク学会 第18回学術集会
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  • [Presentation] リハビリテーションロボティクス2017

    • Author(s)
      古荘純次
    • Organizer
      日本リハビリテーションネットワーク研究会 ・第17回学術集会(12月3日,東京家政学院大学)
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      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 上肢リハビリ訓練システム PLEMO シリーズの実用化機 PLEMO-Z の 1 次試作システム2016

    • Author(s)
      古荘純次
    • 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
      2016-06-08
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  • [Presentation] 上肢リハビリ訓練システムPLEMO-Y(科研)の改良2016

    • Author(s)
      古荘純次
    • 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
      2016-06-08
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  • [Book] ロボット制御学ハンドブック,24.3.1 上肢運動機能のリハビリテーションと制御(片手運動機能)2017

    • Author(s)
      古荘純次,藤川智彦
    • Total Pages
      1024
    • Publisher
      近代科学社
    • ISBN
      9784764904736
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  • [Remarks] (一財)ファジィシステム研究所の古荘純次の個人ページ

    • URL

      http://flsi.cird.or.jp/personal_page/furusho/index.html

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  • [Remarks] 古荘純次(大阪大学名誉教授)のリハビリ関係のホームページ

    • URL

      http://www.eonet.ne.jp/~furusho-reha22/profile.html

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  • [Remarks] 古荘純次(大阪大学名誉教授)のリハビリ支援システム関係のホームページ

    • URL

      http://www.eonet.ne.jp/~furusho-reha22/index.html

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  • [Remarks] 一般財団法人ファジィシステム研究所・古荘純次特別研究員の個人ページ

    • URL

      http://flsi.cird.or.jp/personal_page/furusho/index.html

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      2016 Research-status Report

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

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