2007 Fiscal Year Annual Research Report
リニアモータ駆動による低侵襲性医療用多自由度触覚鉗子の開発研究
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17206027
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
大西 公平 Keio University, 理工学部, 教授 (80137984)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森川 康英 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (90124958)
小澤 壮治 藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (10169287)
大石 潔 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (40185187)
中澤 和夫 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (80217695)
西 宏章 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (00365470)
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| Keywords | 内視鏡外科 / 腹腔鏡下手術 / 手術支援ロボット / 触覚伝達 / ハプティクス / 多自由度触覚鉗子 / 操作性 / 透明性 |
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| Research Abstract |
実環境から得られる触覚・力覚情報の再現と伝達はハプティクスとして発展しつつあり、その可能性と将来性が注目されている。最近では内視鏡外科における隆隘路であった難度の高い手術手技が実行できるハプティックロボットによる低侵襲性手術の必要性が緊急課題となっており、多自由度触覚技術がその鍵技術であることが明らかになっている。本年度においては次のような研究実績を得た。
1.体内操作型多自由度触覚鉗子の実現を目指して試作したテレハンド試作機および7自由度14軸マスタ・スレーブロボットに、FPGAによる並列演算処理機能を付加することで、30μ秒以内のサンプリング時間での高速制御を実現し、広帯域の触覚伝達が可能であることを示した。
2.多自由度化の更なる拡張へ向け、微細な環境下においても正確なマニピュレーションを可能とするミクロ・マクロバイラテラル制御手法の開発を行った。また、この根幹となる可変伝達率理論は、異構造システムへの拡張が可能であるという知見を得た。
3.記録した触覚情報による技術教育や多地点間での複数の操作者による触覚共有を実現するマルチラテラル制御における触覚伝達率を導出し、実証実験を行いその評価を行った。
また、国際会議(The 10th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control,AMC '08-Trento)およびシンポジウムを開催し、上記成果について国内外で広く発表することで、研究成果の社会への還元を行った。
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