Development of Tele-Rehabilitation System using Exoskeleton and Electrical Stimulation to Improve Operability

• Project/Area Number: 24K07556
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21040:Control and system engineering-related
• Research Institution: Ishikawa National College of Technology
• Principal Investigator: 河合 康典 石川工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (90413765)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三好 孝典 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (10345952) ; 越野 亮 石川工業高等専門学校, 電子情報工学科, 教授 (90369968)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 遠隔リハビリテーション / 電気刺激 / 外骨格

Outline of Research at the Start

本研究課題は，皮膚表面電極を用いた電気刺激によるバイラテラル遠隔リハビリテーションシステムにおいて，新たに外骨格を用いて，患者の安全保障システムとデジタルツイン環境を開発することで，理学療法士の操作性を向上させることである。はじめに，電気刺激による筋収縮が起きにくいハムストリングスのために，膝関節の外骨格装置の製作とその制御システムを開発する。次に，機械学習と制御バリア関数を用いて，患者の安全保障システムを開発する。次に，理学療法士と患者の動きを可視化するデジタルツイン環境を構築する。最後に，外骨格と電気刺激による遠隔リハビリシステムを用いて制御実験を行う。