2016 Fiscal Year Annual Research Report
体内に挿入して手術が可能な極小の５本指のマスタスレーブ式ロボットハンドの開発
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16H03195
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中楯 龍 九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 助教 (40584470)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋爪 誠 九州大学, 医学研究院, 教授 (90198664)
池田 哲夫 九州大学, 大学病院, 准教授 (60585701)
赤星 朋比古 九州大学, 医学研究院, 准教授 (20336019)
荒田 純平 九州大学, 工学研究院, 准教授 (40377586)
大内田 研宙 九州大学, 大学病院, 助教 (20452708)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ロボット / ハンド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、究極的に直感的な腹腔鏡手術用ロボットとして、体内に挿入して手術が可能な極小の５本指のマスタスレーブ式ロボットハンドを開発することを目的としている。最終形としてグローブ型センサによって操縦者の手の動きを体内で再現することが可能な２本のハンドを備え、３Ｄ内視鏡を加えたシステムにてドライボックスでの外科結紮を実現することを目標としている。
H２８年度は主にハードウェア開発とその評価に取り組み、φ１２ｍｍの円筒に収まる２０自由度（能動１５自由度）の人の手を模した5本指ハンド、およびその腕部（６能動自由度、手首径１１ｍｍ）を左右腕分作成した。これによりおそらく世界最小の５本指ハンドが両腕分が完成した。指部、腕部ともに１関節を１対２本のワイヤで牽引する拮抗駆動方式とし、ワイヤの伝達経路である腕は曲がるため蛇管ワイヤによる動力伝達を採用した。動作試験を行い、関節角度指令値と実際の関節角を比較したところ、約１０ｄｅｇのヒステリシスが見られた。この原因の一つは、非対称な関節を用いているため関節角によりワイヤ経路長が変化する一方、ワイヤ１対２本を１個のモータ・プーリで駆動していることと思われた。このため、ワイヤ１本につき１個のモータを適用する改良を行った。マスタは多自由度の変位をまとめてＵＳＢカメラで検出する方法を取っているため、画像転送による時間遅れが１００ｍｓ程度見られた。これを縮小するため、カメラの再選定、転送方法の見直しを行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
作成したロボットハンドにより外科結紮を成功させることを目標としているが、これにまだ成功していないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
特にマスタグローブについてハードウェアの改良を行い、操作性を向上させる。
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