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Optimal and Safe Design of Impedance Parameters of Surgical Robot System

Research Project

Project/Area Number 21760190
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

TADANO Kotaro  Tokyo Institute of Technology, 精密工学研究所, 助教 (90523663)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) KAWASHIMA Kenji  東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (40300553)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords手術ロボット / 力覚提示 / インピーダンス制御 / バイラテラル制御 / 安全性評価 / 腹腔鏡手術 / 空気圧アクチュエータ
Research Abstract

In this research, a pneumatic-driven forceps manipulator that is able to estimate external forces without using any forceps sensor was newly developed. The force sensitivity was improved to about 0.5N and the effectiveness of the developed system was confirmed through in-vivo experiments. We confirmed presence of parameters of the damping coefficient that maximize the efficiency of a basic task. Also, we proposed an impedance control system that changes the damping coefficient on the basis of human kinematic characteristics. The system realized both operability and stability.

Report

(3 results)
  • 2010 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (23 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] Development of a pneumatic surgical manipulator IBIS IV2010

    • Author(s)
      Kotaro Tadano, Kenji Kawashima, KojimaKazuyuki, Tanaka Naofumi
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics Vol.22 No.2

      Pages: 179-187

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      Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
    • Journal Title

      Advanced Robotics Vol.24, No.12

      Pages: 1763-1783

    • NAID

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      Kotaro Tadano, Kenji Kawashima, Kojima Kazuyuki, Tanaka Naofumi
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: Vol.22, No.2 Pages: 179-187

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    • Author(s)
      Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: Fol.24, No.12 Pages: 92-97

    • NAID

      10027464949

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    • Journal Title

      日本ロボット学会誌 Vol.27, No.5

      Pages: 538-545

    • NAID

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    • Organizer
      IEEE ICRA 2010, pp.1773-1738
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    • URL

      http://www.k-k.pi.titech.ac.jp/

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      http://www.k-k.pi.titech.ac.jp/research/robot_j.html

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      http://www.k-k.pi.titech.ac.jp/research/robot_j.html

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 力覚提示機能を有する操作システム2009

    • Inventor(s)
      川嶋健嗣, 只野耕太郎
    • Industrial Property Rights Holder
      東京工業大学
    • Filing Date
      2009-09-01
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      川嶋健嗣, 只野耕太郎
    • Industrial Property Rights Holder
      東京工業大学
    • Filing Date
      2009-09-01
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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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