2016 Fiscal Year Research-status Report
装飾義手の外観に把持機能を備えた軽量・低コストの電動義手の開発
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16K01549
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉川 雅博 大阪工業大学, ロボティクス&デザイン工学部, 准教授 (40584511)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 義手 / 3Dプリンタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は受動的把持機構と電動回内外機構を備えた装飾義手の開発，および距離センサアレイを用いたユーザの動作意図を検出するセンシング手法の開発を行った．
１．受動的把持機構と電動回内外機構を備えた装飾義手の開発
受動的把持機構と電動回内外機構を備えた装飾義手の開発を行った．市販装飾義手の内部骨格を3次元スキャンしたモデルを基に義手を設計し，MP 関節，PIP 関節にバネ機構を実装した．これにより，装飾義手の外観を維持したまま，日用品などを把持することができ，外力に対しても自然な姿勢をとることが可能となった．また，手首にサーボモータによる回内外機構を実装することにより，欠損ユーザが一般に困難な回内外動作を可能とした．これにより，ユーザの意図によって把持が行い易い姿勢や手としての自然な姿勢をとることができる．また，3Dプリンタを用いて製作を行うことで，手のリアルな外観の再現と機能性を両立しつつ，装飾義手同様の軽量さ（500g）を実現した．
２．距離センサアレイを用いたユーザの動作意図を検出するセンシング手法の開発
電動義手の操作用インタフェースへの応用のため，ユーザの動作意図を検出するセンシング手法の開発を行った．距離センサ10個をアレイ状に配置し，前腕に容易に装着可能な距離センサアレイを開発した．距離センサアレイは手の動作に応じた前腕の形状変化を計測することが可能であある．距離センサアレイで計測した前腕形状変化に基いて，手の7種類の動作を高い精度で認識できることを示した．
これらの研究成果は，国際会議1件，国内会議2件で発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度の研究計画の1)能動的な把持と受動的な動作を軽量・低コストで実現する指機構の開発，2)手に酷似した外観を備え，指機構と親和性の高いシリコングローブの開発，3)使用者の操作意図を検出するセンシング手法の開発，4)電動義手を容易に装着可能とするサポータソケットの開発，のうち，1)-3)項目は達成でき，研究成果の発表も3件行っているため，おおむね順調に進展していると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は指の開閉機構について重点的に検討を行う予定である．具体的には，電動モータではなく，空気圧アクチュエータを用いてより軽量で自然な動作を行える装飾義手の開発を行う．また，3Dプリンタによる樹脂ソケットと布製のサポータを組み合わせた現状のソケットにも改良を行う．さらに，上肢欠損者への肘継ぎ手，肩装具の開発も行う．
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| Causes of Carryover |
平成28年度の使用額でも十分な成果が得られたため，平成29年度の義手の試作に使用する材料費のため繰り越した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成29年度の義手の試作に使用する材料費に使用する予定である．
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Research Products
(4 results)
