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Development of a Robot Prosthetic Hand System Based on Finger Joint Angle Estimation Using Surface EMG Signals

Research Project

Project/Area Number 23700669
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

ARAKI Nozomu  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10453151)

Research Collaborator MABHCHI Kunihiko  東京大学, 情報理工学系研究科, 教授 (50192349)
HOASHI Yuki  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 博士前期課程
NAKATANI Shintaro  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 博士前期課程
INAYA Kenji  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 博士前期課程
Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥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: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywordsヒューマンインターフェース / 筋電義手 / 表面筋電信号 / 関節角度推定
Research Abstract

The goal of this study was to develop a robot prosthetic hand system for an amputee that estimates his desired finger angle from surface EMG signals, and operates with the motion he intends. Consequently, we have proposed a finger joint angle estimation method based on a histogram of EMG signals and a linear model. Moreover, a 2-DOF artificial finger robot has been designed and developed. Using this robot and our proposed finger joint angle estimation method, we executed a robot prosthetic finger system demonstration experiment. As a result, it was confirmed that our system is technically feasible for application to a real prosthetic hand system.

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (10 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 荒木望、 帆足勇希、 小西康夫、 満渕邦彦、石垣博行2011

    • Author(s)
      荒木望、 帆足勇希、 小西康夫、 満渕邦彦、石垣博行
    • Journal Title

      電気学会論文集 C

      Volume: No.131、 No.4 Pages: 736-741

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      2012 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ベイジアンフィルタを用いた表面筋電信号からの動作指識別法2011

    • Author(s)
      荒木望, 帆足勇希, 小西康夫, 満渕邦彦, 石垣博行
    • Journal Title

      電気学会論文集C

      Volume: 131 Pages: 736-741

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      2011 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 生体信号に基づいた手指関節角度推定型ロボット義手の開発2012

    • Author(s)
      稲谷健司、 荒木望、 小西康夫、 満渕邦彦
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
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  • [Presentation] マイクロスティミュレーション法を用いた筋電義手に対する感覚機能の付与2012

    • Author(s)
      中谷真太朗、新納弘崇、横田将尭、荒木望、 稲谷健司、 國本雅也、 鈴木隆文、深山理、石川正俊、石垣博行、下条誠、満渕邦彦
    • Organizer
      第25回日本マイクロニューログラフィ学会抄録集
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  • [Presentation] An Artificial Finger Robot Motion Control Based on Finger Joint Angle Estimation from EMG Signals for a Robot Prosthetic Hand System2012

    • Author(s)
      N. Araki, K. Inaya, Y. Konishi and K. Mabuchi
    • Organizer
      Proc. of the 2012 International Conference on Advanced Mechatronic Systems
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  • [Presentation] 生体信号に基づいた手指関節角度推定型ロボット義手の開発2012

    • Author(s)
      稲谷健司
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • Place of Presentation
      静岡県浜松市 アクトシティ浜松
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  • [Presentation] マイクロスティミュレーション法を用いた筋電義手に対する感覚機能の付与2012

    • Author(s)
      中谷真太朗
    • Organizer
      第25回日本マイクロニューログラフィ学会
    • Place of Presentation
      石川県金沢市 金沢21世紀美術館
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  • [Presentation] An Artificial Finger Robot Motion Control Based on Finger Joint Angle Estimation from EMG Singals for a Robot Prosthetic Hand System2012

    • Author(s)
      Nozomu Araki
    • Organizer
      2012 International Conference on Advanced Mechatronic Systems
    • Place of Presentation
      Tokyo University of Agriculture and Technology, Tokyo, Japan
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  • [Presentation] 義手の運動制御のための生体信号からの手指関節角度推定 -表面筋電信号と針筋電信号を中心とした信号源の違いによる処理手法の検討-2011

    • Author(s)
      荒木望、帆足勇希、小西康夫、満渕邦彦、石垣博行
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011
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  • [Presentation] 感覚神経線維刺激を用いた義手への感覚提示機能の実装に関する研究2011

    • Author(s)
      新納弘崇、 荒木望、 國本雅也、 帆足勇希、鈴木隆文、深山理、満渕邦彦、下条誠
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011
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  • [Presentation] 義手の運動制御のための生体信号からの手指関節角度推定 ー表面筋電信号と針筋電信号を中心とした信号源の違いによる処理手法の検討ー2011

    • Author(s)
      荒木望
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2011
    • Place of Presentation
      岡山(岡山コンベンションセンター)
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  • [Presentation] 感覚神経線維刺激を用いた義手への感覚提示機能の実装に関する研究2011

    • Author(s)
      新納弘崇
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2011
    • Place of Presentation
      岡山(岡山コンベンションセンター)
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  • [Remarks] 兵庫県立大学知能計測工学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/mse/mse13/demonstration.html

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  • [Remarks] 研究内容のデモンストレーション 兵庫県立大学知能計測工学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/mse/mse13/demonstration.html

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      2012 Annual Research Report

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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