Development of a five-fingered prosthetic hand controlled by neural network

• Project/Area Number: 22591634
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: CHIN Takaaki 神戸大学, 医学研究科, 客員准教授 (20437495)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KUROSAKA Masahiro 神戸大学, 医学研究科, 教授 (70170115) ; TSUJI Toshio 広島大学, 工学研究院, 教授 (90179995) ; AKISUE Toshihiro 神戸大学, 医学研究科, 講師 (90379363) ; OTSUKA Akira 県立広島大学, 保健福祉学部, 教授 (50280194)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2012: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2011: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2010: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 筋電位 / 5 指駆動型筋電義手 / 電極選定 / トレーニング / ニューラルネット / 筋電義手 / 偏KL情報量 / 動作選定 / バーチャルリアリティ / Box and Block Test(BBT) / 電極・動作選定 / 編KL情報量 / 筋シナジーモデル

Research Abstract

This study proposed a quasi-optimal channel selection method and a prototype training system for a prosthetic hand control. A five-fingered prosthetic hand was also developed and controlled based on electromyogram (EMG) signals

Research Products

• [Journal Article] A Quasi-Optimal Channel Selection Method for Bioelectric Signal Classification Using a Partial KL Information Measure (2013)
  • Author(s): Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Toshio Tsuji, Akira Otsukaand Takaaki Chin
  • Journal Title: IEEE Transactions on Biomedical Engineering Volume: Vol. 60, No. 3 Pages: 853-861
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Quasi・Optimal Channel Selection Method for Bioelectric Signal Classification Using a Partial Kullback-Leibler Information Measure (2013)
  • Author(s): Taro SHIBANOKI, 他4名
  • Journal Title: IEEE Transactions on Biomedical Engineering Volume: Vol.60 Issue: 3 Pages: 853-861
  • DOI: 10.1109/tbme.2012.2205990
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] VR を利用した筋電義手操作トレーニングシステムの開発と仮想 Box and Block Test の実現 (2012)
  • Author(s): 芝軒太郎,村上隆治,島圭介,辻敏夫,大塚彰,陳隆明
  • Journal Title: 日本ロボット学会誌 Volume: Vol. 30,No. 6 Pages: 621-628
  • NAID: 10030783382
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 偏 K L 情報量に基づくクラス選択法の提案と EMG 識別のための動作選定問題への応用 (2012)
  • Author(s): 芝軒太郎,島圭介,高木健,栗田雄一,大塚彰,陳隆明,辻敏夫
  • Journal Title: 計測自動制御学会論文集 Volume: Vol. 12,No. 9 Pages: 580-588
  • NAID: 10031007871
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Task Training System for EMG-based Prosthetic Hand Using VR Technology and Virtual Realization of the Box and Block Test (2012)
  • Author(s): 芝軒太郎, 村上隆治, 島圭介, 辻敏夫, 大塚彰, 陳隆明
  • Journal Title: Journal of the Robotics Society of Japan Volume: 30 Issue: 6 Pages: 621-628
  • DOI: 10.7210/jrsj.30.621
  • NAID: 10030783382
  • ISSN: 0289-1824, 1884-7145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Novel Class Selection Method Based on a Partial Kullback-Leibler Information Measure and Its Application to Motion Classification Problem for EMG Signal Discrimination (2012)
  • Author(s): 芝軒太郎, 他6名
  • Journal Title: Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers Volume: 48 Issue: 9 Pages: 580-588
  • DOI: 10.9746/sicetr.48.580
  • NAID: 130004549666
  • ISSN: 0453-4654, 1883-8189
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 5 指駆動型筋電義手と筋シナジーモデルに基づく新しい制御法 (2010)
  • Author(s): 辻敏夫,芝軒太郎,島圭介,高木健,大塚彰,陳隆明
  • Journal Title: 日本義肢装具学会誌 Volume: Vol. 26 Pages: 91-96
• [Journal Article] 5指駆動型筋電義手と筋シナジーモデルに基づく新しい制御法 (2010)
  • Author(s): 辻敏夫, 他
  • Journal Title: 日本義肢装具学会誌 Volume: 26 Pages: 91-96
• [Presentation] Multi-channel Surface EMG Classification Based on a Quasi-optimal Selection of Motions and Channels (2012)
  • Author(s): Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Takeshi Takaki, Yuchi Kurita, Akira Otsuka, Takaaki Chin and Toshio Tsuji
  • Organizer: 2012 IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering (CME 2012)
  • Place of Presentation: ANA Crowne Plaza Kobe,Hyogo
  • Year and Date: 2012-07-02
• [Presentation] 2012 IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering (CME 2012) (2012)
  • Author(s): Taro SHIBANOKI, Keisuke SHIMA, Takeshi TAKAKI, Yuichi KURITA, Akira OTSUKA, Takaaki CHIN and Toshio TSUJI
  • Organizer: Multi-channel Surface EMG Classification Based on a Quasi-optimal Selection of Motions and Channels
  • Place of Presentation: Kobe
• [Presentation] 筋電義手操作のためのバーチャルトレーニングシステムの提案と仮想 Box and Block Test の実現 (2011)
  • Author(s): 村上隆治, 芝軒太郎, 島圭介, 辻敏夫, 大塚彰, 陳隆明
  • Organizer: 第20回計測自動制御学会中国支部学術講演会
  • Place of Presentation: 岡山大学,岡山
  • Year and Date: 2011-11-26
• [Presentation] Otto Bock 筋電義手操作を目的としたバーチャルトレーニングシステム (2011)
  • Author(s): 中村豪,村上隆治,芝軒太郎,島圭介,栗田雄一,辻敏夫,大塚彰,陳 隆 明
  • Organizer: 日本人間工学会中国・四国支部九州・沖縄支部合同開催支部大会
  • Place of Presentation: 下関生涯学習プラザ,山口
  • Year and Date: 2011-11-26
• [Presentation] 筋電義手操作のためのバーチャルトレーニングシステムの提案と仮想Box and Block Testの実現 (2011)
  • Author(s): 村上隆治
  • Organizer: 第20回計測自動制御学会中国支部学術講演会
  • Place of Presentation: 岡山大学,岡山
  • Year and Date: 2011-11-26
• [Presentation] Otto Bock筋電義手操作を目的としたバーチャルトレーニングシステム (2011)
  • Author(s): 中村豪
  • Organizer: 日本人間工学会中国・四国支部九州・沖縄支部合同開催支部大会
  • Place of Presentation: 下関生涯学習プラザ,山口
  • Year and Date: 2011-11-26
• [Presentation] 把持力増大機構を有する 5 指駆動型筋電義手 (2011)
  • Author(s): 島圭介, 高木健, 芝軒太郎, 辻敏夫, 小俣透, 大塚彰, 陳隆明
  • Organizer: 第21回インテリジェント・システム・シンポジウム(FAN2011)
  • Place of Presentation: 神戸大学,兵庫
  • Year and Date: 2011-09-02
• [Presentation] 把持力増大機構を有する5指駆動型筋電義手 (2011)
  • Author(s): 島圭介
  • Organizer: 第21回インテリジェント・システム・シンポジウム(FAN2011)
  • Place of Presentation: 神戸大学,兵庫
  • Year and Date: 2011-09-02
• [Presentation] 筋電義手操作を目的としたバーチャルトレーニングシステムの提案 (2011)
  • Author(s): 村上 隆治,芝軒 太郎,島 圭介,高木 健,辻 敏夫,大塚 彰,陳 隆明
  • Organizer: 第2回全国電動義手研究会
  • Place of Presentation: 兵庫県立総合リハビリテーションセンター,兵庫
  • Year and Date: 2011-03-05
• [Presentation] 偏 KL 情報量に基づく動作選定法～ヒトとシステムが相互に学習可能な訓練システムの実現を目指して～ (2011)
  • Author(s): 芝軒太郎,島圭介,高木健,辻敏夫,大塚彰,陳 隆 明
  • Organizer: 第2回全国電動義手研究
  • Place of Presentation: 兵庫県立総合リハビリテーションセンター,兵庫
  • Year and Date: 2011-03-05
• [Presentation] 筋電義手操作を目的としたバーチャルトレーニングシステムの提案 (2011)
  • Author(s): 村上隆治, 他
  • Organizer: 第2回全国電動義手研究会
  • Place of Presentation: 兵庫県立総合リハビリテーションセンター(兵庫県)
  • Year and Date: 2011-03-05
• [Presentation] 偏KL情報量に基づく動作選定法-ヒトとシステムが相互に学習可能な訓練システムの実現を目指して- (2011)
  • Author(s): 芝軒太郎, 他
  • Organizer: 第2回全国電動義手研究会
  • Place of Presentation: 兵庫県立総合リハビリテーションセンター(兵庫県)
  • Year and Date: 2011-03-05
• [Presentation] A Class Selection Method Based on a Partial Kullback-Leibler Information Measure for Biological Signal Classification (2010)
  • Author(s): Taro Shibanoki, Keisuke Shima, Takeshi Takaki, Toshio Tsuji, Akira Otsukaa n d Takaaki Chin
  • Organizer: Proceedings of the 2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2010)
  • Place of Presentation: 東北大学川内萩ホール,仙台
  • Year and Date: 2010-12-21
• [Presentation] A Class Selection Method Based on a Partial Kullback-Leibler Information Measure for Biological Signal Classification (2010)
  • Author(s): T.SHIBANOKI, et al.
  • Organizer: the 2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
  • Place of Presentation: 東北大学川内萩ホール(宮城県)
  • Year and Date: 2010-12-21