2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of training system for facilitating surface myoelectric signals used for rehabilitation supporting robots
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17K01491
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| Research Institution | Okayama University of Science |
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Principal Investigator |
林 良太 岡山理科大学, 工学部, 教授 (40288949)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 浩治 岡山理科大学, 工学部, 教授 (00254433)
衣笠 哲也 岡山理科大学, 工学部, 教授 (20321474)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 表面筋電位 / 知能ロボティクス / リハビリテーション / 医療・福祉 / 訓練支援 / 技能獲得 / メカトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和元年度は、手関節の屈曲伸展運動に合わせて１リンクロボットアームを回転させる操縦訓練において、前年度に得られた被験者の負担に関するデータをもとに、負担を軽減して操縦技能の上達を促すシステムの構築を試みた。
はじめて操縦する被験者は、手関節の屈曲伸展筋の表面筋電位によって、ロボットアームを水平面内で往復運動させるという訓練課題を、容易には達成できないことを確認した。このとき、被験者の意思に反して、ロボットアームの回転を妨げる方向に、手関節の屈曲伸展筋から表面筋電位が発生することがあった。これは、経験の浅い被験者は、狙った筋だけを緊張させたり、弛緩させたりすることに不慣れであり、ロボットアームの操縦に適切な表面筋電位を随意的に発生できないことが要因であると考えられた。
そこで、経験の浅い被験者が操縦する際には、表面筋電センサの出力信号の一部の情報だけを用いて、自動制御により操縦課題の達成を補助することを考えた。そのために、ロボットアームが回転すべき方向に対して、適切な表面筋電位が設定した閾値を一瞬でも超えることができれば、ロボットアームを自動的に目標角度に到達するようにコンピュータ制御する方法を考案した。そして、操縦に不慣れな被験者２名に対して、補助のある場合と補助のない場合と比較訓練を行った。操縦課題は、ロボットアームを４０秒以内に９０度の角度の間を往復運動させることとして、２０回の訓練を行った。その結果、いずれの被験者も、補助のない場合は訓練を通して最大で１往復できたという程度であったが、補助がある場合は訓練を通して５往復以上することができた。
将来において、操縦課題の達成度に応じて補助の効果を段階的に減らしていくことで上達を促し、継続的な訓練を可能にすることができれば、新しいリハビリ訓練システムの発展と適用範囲の拡大に繋げることができると期待される。
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Research Products
(1 results)
