2018 Fiscal Year Annual Research Report
導電性高分子を用いた感覚フィードバック付き筋電義手の開発
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18H03761
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
横井 浩史 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90271634)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 岳彦 東海大学, 医学部, 講師 (00348682)
東郷 俊太 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (30751523)
姜 銀来 電気通信大学, 脳科学ライフサポート研究センター, 准教授 (70508340)
加藤 龍 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70516905)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ロボットアーム / 感覚フィードバック / 皮膚インピーダンス計測 / 筋電義手 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
導電性高分子を用いた感覚フィードバック付き筋電義手の開発を目指して，筋電センサ，圧力センサ付グローブ，多自由度運動識別用コントローラ，義手用手指ロボットの開発を進めた．
(a)センサ開発においては，高分子材料として超弾性シリコーンを用い，粉末状炭素粒子を混合することにより開発した導電性シリコーンを用いて，筋電センサと圧力センサを設計製作した．これにより，水型のシリコンセンサを用いた運動識別コントローラとの一体化に成功し，筋電義手の制御が可能であることを確かめた．(b)上記の圧力センサを用いて，超弾性グローブの指先の中に設置することにより，指先と物体との接触圧を計測できることを確かめた．この接触圧を機械振動に変換するコントローラを開発し，機械振動機構を義手用のソケット部に設置することにより，接触圧の感覚を義手の利用者にフィードバックすることが可能であることを確かめた．しかしながら，機械振動が筋電計測のノイズとなるなどの不具合を発生するために，機械振動機構を骨伝導アクチュエータへの変更する方法を検討した．次年度以降に骨伝導アクチュエータの制御方法について詳しく検討する．(c)超軽量幼児用義手および重作業用義手の開発に成功し，完成用部品登録のためのフィールド評価臨床実験をスタートした．(d)複数の義手システムを制御するために，シリアル通信によるコミュニケーションチャンネルを開発した．運動識別コントローラとコミュニケーションチャンネルを用いて，筋電義手の制御と多点刺激装置（２５ｃｈ）の制御の実験に成功し，運動機能リハビリテーションへの応用可能性を確かめた．次年度は，多自由度ロボットの制御への応用可能性を確かめる．(e)これらのシステムを順次統合し，感覚フィードバック付き筋電義手の実験評価システムの完成を目指す．
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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
概ね計画通り伸展しているが，機械振動機構を義手用のソケット部に設置する課題において，機械振動が筋電計測のノイズとなるなどの不具合が発生したため，次年度以降にアクチュエータの制御方法について詳しく検討する必要が出た．これら以外の課題については，各々解決しつつ進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
提案したシステムを順次統合し，感覚フィードバック付き筋電義手の実験評価システムの完成を目指す．
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