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2006 Fiscal Year Annual Research Report

拮抗アクチュエータによるリバビリテーションアーム及びハンドに関する研究

Research Project

Project/Area Number 17360119
Research InstitutionTokyo Denki University

Principal Investigator

斎藤 之男  東京電機大学, 理工学部, 教授 (50057238)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 羽根吉 寿正  東京電機大学, 理工学部, 教授 (90120120)
音琴 浩  東京電機大学, フロンティア共同研究センター, 助手 (90349803)
Keywordsリハビリテーションアーム / バイラテラルサーボ / パワーアシスト / ニ関節筋 / 位置及び力制御 / 手動力装具
Research Abstract

本研究は,障害者(頸椎損傷者,筋ジストロフィー)を対象としたバイラテラルサーボシステムを用いたリハビリテーションアームの構築を目的としている.
特徴は、障害者自身が操作できるリハビリテーションアームであり,ヒトの腕の機構と動作を模倣(上腕肩関節と肘関節を単独または同時駆動する二関節筋型アクチュエータ)構造を持ち,車椅子に搭載されている.バイラテラルサーボシステムのマスター部は車椅子の裏側に搭載され,スレーブ部はアーム内に内蔵され,位置制御系と力制御系により動作する.
特に、リハビリテーションアームの特徴の1つに,前腕の橈骨・尺骨を模倣した機構は,ヒトの前腕の橈骨・尺骨がねじれるように交差する機構であり、これまでこの機構の特徴が解剖学的に良く分かっていなかった.実現された手首の回転を2つの直動型バイラテラルサーボシステムを使って実現したところ、非常に高い回転保持力が可能なことが分かり体重を支え、回内外運動による位置制御と力制御が切り替わることにより、例えば、ワニの歩行のような体重保持を行いながら動作できる機構であることが実験的に判明した.本年度の他の成果は、手部の訓練装置の設計試作にある.これは、一般的に動力手装具と呼ばれているが、5指を訓練するようなリハビリテーションハンドは無く、本研究開発が初めてである.それは、脳障害(脳梗塞、脳血管障害など)として片麻痺が残り今もってその訓練装置が無い状況である.その理由は、手の訓練には、単なる開閉動作だけではなく手の把持力の認識が重要とされている.今回、バイラテラルサーボを指動作に導入することで、把持駆動中から把持に掛け圧力変動として捉えることが可能となり、片麻痺障害者の手訓練装置としての可能性が見えてきた.

  • Research Products

    (13 results)

All 2007 2006

All Journal Article (13 results)

  • [Journal Article] Discrete-Time Model Following Control of Inverter with Rectifier Load2007

    • Author(s)
      Atsushi Umemura, Toshimasa Haneyoshi, Yukio Saito, Funio Harashima
    • Journal Title

      Electrical Engineering in Japan Vol.158、No.2

      Pages: 72/81

  • [Journal Article] 二関節筋型アクチュエータを用いた災害救助用四足歩行ロボットの研究2006

    • Author(s)
      薬袋浩一, 斎藤之男, 音琴浩, 西田皓也
    • Journal Title

      第23回日本ロボット学会学術講演会講演予稿集 CD-ROM

      Pages: C35

  • [Journal Article] 介護者の姿勢に適応した移乗支援用ロボットの研究2006

    • Author(s)
      田中健吾, 斎藤之男, 音琴浩, 田島孝光
    • Journal Title

      2006年精密工学会秋季大会学術講演会 CD-ROM

      Pages: C36

  • [Journal Article] バイラテラルサーを用いた内視鏡操作ロボットの研究,2006

    • Author(s)
      小泉真吾, 斎藤之男, 音琴浩
    • Journal Title

      第4回生活支援工学系学会連合大会講演予稿集,

      Pages: 73

  • [Journal Article] 二関節筋を模倣した下肢動力装具の研究2006

    • Author(s)
      鉢村瞬, 斎藤之男, 音琴浩, 羽根吉寿正, 大島徹, 藤川智彦
    • Journal Title

      第4回生活支援工学系学会連合大会講演予稿集,

      Pages: 174

  • [Journal Article] 移乗支援用ロボットにおける介護者パワーアシストの研究2006

    • Author(s)
      田中健吾, 斎藤之男, 音琴浩, 田島孝光
    • Journal Title

      第4回生活支援工学系学会連合大会講演予稿集

      Pages: 175

  • [Journal Article] バイラテラルーサボを用いた二足歩行ロボットの研究2006

    • Author(s)
      斎藤之男, 藤本光太郎, 音琴浩
    • Journal Title

      日本機械学会第2回埼玉ブロック大会(講演会)講演論文誌

      Pages: 33/34

  • [Journal Article] バイラテラルサーボの基礎実験とパワーウィンドウへの応用研究2006

    • Author(s)
      小泉真吾, 斎藤之男, 田島孝光, 大川司
    • Journal Title

      日本IFToMM会議シンポジウム前刷集(第12回)

      Pages: 107/112

  • [Journal Article] A Study of Learning Vibration Control in the Multi-motor Drive System, Actuator20062006

    • Author(s)
      A.Umemura, T.Haneyoshi, Y.Saito
    • Journal Title

      10th international Conference on New Actuator No.P161

      Pages: 1025/1028

  • [Journal Article] Learning Point-to-Point Control Using Multi-Motor Drive System2006

    • Author(s)
      A.Umemura, T.Haneyoshi, Y.Saito
    • Journal Title

      Second International Symposium on Mechatronics (ASIM2006) No.AISM2006

      Pages: A2-06

  • [Journal Article] Study of Ability to Detect Land Mines by Pneumatic Bilateral Servo System2006

    • Author(s)
      Yukio Saito, Okitoshi Tsunoda
    • Journal Title

      Second Asia International Symposium on Mechatronics (AISM2006) No.AISM2006

      Pages: A2-03

  • [Journal Article] リハビリテーションアーム及び下肢動力装具の研究2006

    • Author(s)
      鉢村瞬, 斎藤之男, 音琴浩
    • Journal Title

      日本IFToMM会議シンポジウム前刷集(第12回)

      Pages: 97/102

  • [Journal Article] 学習制御を用いた逐次駆動振動抑制の一考察2006

    • Author(s)
      梅村敦史, 羽根吉寿正, 斎藤之男
    • Journal Title

      平成18年電気学会産業応用部門大会 Vol.2, No.14

      Pages: 333/336

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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